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DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 1
Índice
Índice
..................................................................................................................................................... 1
Introducción.........................................................................................................................................
.4
Capítulo 1: Mantenimiento preventivo ...........................................................................................
5
Nociones generales sobre mantenimiento..........................................................................................
5
Mantenimiento preventivo............................................................................................................... 5
Mantenimiento correctivo................................................................................................................ 5
Mantenimiento preventivo activo .................................................................................................... 6
Mantenimiento preventivo pasivo ................................................................................................... 7
Herramientas para el mantenimiento..................................................................................................
8
Sobre los materiales para ensamblaje ........................................................................................... 9
Herramientas de soldar y desoldar................................................................................................. 9
Instrucciones de seguridad ...............................................................................................................
10
Al utilizar la PC............................................................................................................................. 10
Hábitos de ergonomía con la PC.................................................................................................. 10
Al trabajar en el interior de la PC.................................................................................................. 11
Protección contra una descarga electrostática............................................................................. 12
Riesgo de electrocución ............................................................................................................... 12
Efectos físicos del choque eléctrico.............................................................................................. 12
Primeros auxilios en caso de accidente eléctrico......................................................................... 14
Sistemas de puesta a tierra ..............................................................................................................
15
Objetivos de un sistema de puesta a tierra .................................................................................. 15
Definiciones. ................................................................................................................................ 15
Procedimiento típico de una instalación domiciliaria.................................................................... 15
Materiales para un sistema de puesta a tierra común.................................................................. 17
Mantenimiento general de un sistema de puesta a tierra. ........................................................... 17
Uso de pulseras antiestáticas ...........................................................................................................
19
Construcción de una pulsera ........................................................................................................ 19
Preguntas de repaso .................................................................................................................... 22
Capítulo 2: Diagnóstico por software........................................................................................... 23
Uso de programas de diagnóstico ....................................................................................................
23
POST (Power-On Self Test) ......................................................................................................... 23
Programas para análisis y diagnóstico......................................................................................... 26
Everest Home Edition ................................................................................................................... 26
Dr.Hardware 2004......................................................................................................................... 28
SiSoftware Sandra........................................................................................................................ 29
Tratamiento de virus y otros programas malignos............................................................................
31
Soluciones contra los programas malignos.................................................................................. 33
Tratamiento de problemas lógicos en discos duros..........................................................................
35
Aspectos sobre el hardware en los discos ................................................................................... 35
Aspectos sobre el software en los discos..................................................................................... 38
Corrección de problemas en la unidad......................................................................................... 43
Mitos sobre daños en el disco duro.............................................................................................. 44
Software para corrección de discos..................................................................................................
47
Formato en bajo nivel (LLF).......................................................................................................... 47
Errores comunes en el diagnóstico por software ......................................................................... 47
Disk Editor (DISKEDIT) ................................................................................................................ 47
Software de desfragmentación ..................................................................................................... 53
Programas para predicción de fallas en disco duro..........................................................................
54
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Tecnología inteligente para el disco duro..................................................................................... 54
Ontrack Data Advisor.................................................................................................................... 55
Active SMART.............................................................................................................................. 56
Software para recuperación de datos ...............................................................................................
58
Ontrack Easy Recovery ................................................................................................................ 59
Preguntas de repaso .................................................................................................................... 62
Capítulo 3: Taller de electrónica para computadoras ................................................................ 63
Mediciones de voltaje, corriente y resistencia ..................................................................................
63
Instrumentación y diagnóstico de fallas........................................................................................ 63
Principales causas de fallas ......................................................................................................... 63
Procedimientos para la solución de problemas............................................................................ 64
Uso de multímetros y osciloscopios ............................................................................................. 65
Medición de voltaje ....................................................................................................................... 66
Medición de corriente ................................................................................................................... 66
Medición de resistencia ................................................................................................................ 66
Medidor de consumo eléctrico...................................................................................................... 67
Análisis y diagnóstico de resistores ..................................................................................................
68
Resistencia .................................................................................................................................. 68
Unidad de medida de la resistencia.............................................................................................. 68
Circuitos de resistencias............................................................................................................... 68
Tipos de resistores....................................................................................................................... 69
Tolerancia de los resistores.......................................................................................................... 71
Otros tipos de resistores............................................................................................................... 71
Análisis y diagnóstico de capacitores ...............................................................................................
73
Capacitores.................................................................................................................................. 73
Funcionamiento del condensador................................................................................................. 74
Capacitancia ................................................................................................................................ 74
Proceso de carga.......................................................................................................................... 75
Aplicaciones de los condensadores ............................................................................................. 75
Tipos de condensadores .............................................................................................................. 75
Condensadores variables ............................................................................................................. 78
Medición y comprobación de capacitores electrolíticos ............................................................... 79
Detector de fugas en condensadores........................................................................................... 80
Cuidado con la descarga de condensadores ............................................................................... 80
Análisis y diagnóstico de inductores .................................................................................................
81
Inductores .................................................................................................................................... 81
Funcionamiento de los inductores ................................................................................................ 82
Inductancia................................................................................................................................... 82
Aplicaciones de los inductores ..................................................................................................... 83
Inducción estática y dinámica....................................................................................................... 83
Transformadores y autotransformadores ..................................................................................... 83
Análisis y diagnóstico de diodos .......................................................................................................
84
Semiconductores .......................................................................................................................... 84
Diodos.......................................................................................................................................... 85
Construcción y polarización del diodo .......................................................................................... 85
Aplicaciones del diodo .................................................................................................................. 86
Codificación de los diodos ............................................................................................................ 86
Otros tipos de diodos.................................................................................................................... 86
Cómo probar un diodo .................................................................................................................. 87
Análisis y diagnóstico de transistores ...............................................................................................
88
Tubos de vacío (precursores de los diodos y transistores).......................................................... 89
Polarización de los transistores .................................................................................................... 90
Base, Colector y Emisor ............................................................................................................... 91
Ventajas del transistor .................................................................................................................. 92
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Codificación de los transistores bipolares .................................................................................... 92
Prueba de transistores de juntura bipolar (BJT)........................................................................... 93
Identificación del transistor bipolar ............................................................................................... 93
Probador de transistores, diodos y SCR en circuito..................................................................... 95
Transistores de efecto de campo ................................................................................................. 97
Prueba de los transistores de efecto de campo ........................................................................... 98
Construcción de un probador de transistores MOSFET............................................................... 98
Prueba de circuitos integrados ................................................................................................... 100
Probador para usos múltiples ..................................................................................................... 100
Procedimientos para soldar y desoldar...........................................................................................
102
Soldador tipo cautín.................................................................................................................... 102
Cautín con calentamiento por resistencia .................................................................................. 102
Cautín con calentamiento por transformador ............................................................................. 103
Uso del cautín ............................................................................................................................. 103
Soldadura................................................................................................................................... 104
Método para soldar cables ......................................................................................................... 104
Método para soldar en placa ...................................................................................................... 104
Método para desoldar................................................................................................................. 105
Método alternativo para desoldar circuitos................................................................................. 106
Ejercicios para aplicar soldadura................................................................................................ 107
Preguntas de repaso .................................................................................................................. 109
Mantenimiento y reparación de PC e información general
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Programa Nacional 4 l de Informática
Introducción
En los últimos años, el mercado de los equipos de cómputo en el Perú ha crecido de manera
exponencial,
gracias en parte al explosivo desarrollo tecnológico que han tenido las computadoras personales
en el mundo. Gracias al avance de Internet y las tecnologías multimedia, la PC compatible se
ha convertido en una herramienta indispensable para el estudio y el trabajo cotidiano.
Nuestro país requiere de un mayor soporte tecnológico para el manejo, instalación y
mantenimiento
de computadoras personales. Una simple computadora personal que entra en un estado no
operativo
puede ocasionar retrasos muy considerables en la producción. Si sumamos todas las fallas de
cómputo
que ocurren a diario, descubriremos que las pérdidas pueden ser muy grandes, sobre todo en
las empresas que requieren atender a los clientes con la adecuada rapidez.
Siendo conscientes de este requerimiento, el curso de Instalación, Mantenimiento y Conectividad
de
Sistemas PC, que enseña el SENATI, asume la responsabilidad de entrenar y capacitar a los
usuarios
de computadoras, brindándoles los conocimientos y habilidades necesarias para instalar, corregir
y ampliar el alcance de los sistemas basados en PC.
Este manual corresponde al tercer mes de instrucción, el módulo formativo cuyo título
Mantenimiento
Preventivo y Correctivo de Sistemas PC, el mismo que se centra en la prevención y corrección de
problemas relacionados a las computadoras del uso cotidiano en nuestro medio.
El primer capítulo abarca todo lo necesario para una buena implementación sobre mantenimiento
preventivo, incluyendo los sistemas de protección eléctrica para la PC.
El segundo capítulo muestra cómo utilizar de manera conveniente los diferentes recursos de
software
para poder corregir problemas lógicos en la PC.
El tercer capítulo da las bases generales para un mantenimiento correctivo básico en la PC, lo que
incluye nociones de cómo diagnosticar elementos electrónicos, así como la corrección de
problemas
comunes dentro de los dispositivos y periféricos de la PC.
El cuarto capítulo abarca la reparación de las fuentes de poder y el ajuste de monitores, lo que
constituye
el punto culminante del curso.
Este manual se ha desarrollado consultando las mejores fuentes actualizadas de información para
poder mantener información ajustada a la realidad actual. Asumimos que la tecnología moderna
orientada a las computadoras personales seguirá desarrollándose de un modo impresionante, por
lo
que una actualización futura de esta información llegará a su debido momento.
Ahora queda por parte del participante la responsabilidad de asimilar tanto esta información como
los
criterios necesarios para que pueda él mismo estar al día con los cambios que ocurren en el
mundo
de la PC, y de esa manera desarrollar una buena competencia en el mundo del hardware de
microcomputadoras
modernas.
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Capítulo 1:
Mantenimiento preventivo
Objetivos:
Al finalizar este capítulo, el participante aprenderá a:
� Conocer nociones básicas sobre mantenimiento preventivo activo y pasivo.
� Realizar el mantenimiento preventivo de una PC tanto a nivel de hardware como de
software
� Conocer instrucciones de seguridad sobre el uso de la PC
� Fabricar una pulsera antiestática personal.
Nociones generales sobre mantenimiento
Mantenimiento preventivo
El mantenimiento preventivo consiste en crear un ambiente favorable para el sistema y conservar
limpias todas las partes que componen una computadora. El mayor número de fallas que
presentan
los equipos es por la acumulación de polvo en los componentes internos, ya que éste actúa como
aislante térmico.
El calor generado por los componentes no puede dispersarse adecuadamente porque es atrapado
en
la capa de polvo. Las partículas de grasa y aceite que pueda contener el aire del ambiente se
mezclan
con el polvo, creando una espesa capa aislante que refleja el calor hacia los demás componentes,
con lo cual se reduce la vida útil del sistema en general.
Por otro lado, el polvo contiene elementos conductores que pueden generar cortocircuitos entre las
trayectorias de los circuitos impresos y tarjetas de periféricos.
Si se quiere prolongar la vida útil del equipo y hacer que permanezca libre de reparaciones por
muchos
años se debe de realizar la limpieza con frecuencia.
El mantenimiento preventivo es la clave para obtener una PC con años de servicio libres de
problemas.
Un programa de mantenimiento preventivo administrado apropiadamente paga por sí mismo al
reducir el comportamiento problemático, la pérdida de datos, y la falla de componentes y por
asegurar
una larga vida para el sistema.
- El mantenimiento preventivo activo incluye procedimientos que promueven una vida más larga
y libre de problemas para la PC. Este tipo de mantenimiento envuelve limpieza periódica del
sistema
y sus componentes.
- El mantenimiento preventivo pasivo incluye pasos que se pueden tomar para proteger un
sistema
del entorno que lo rodea.
Mantenimiento correctivo
El mantenimiento correctivo consiste en la reparación de alguno de los componentes de la
computadora,
puede ser una soldadura pequeña, el cambio total de una tarjeta (sonido, video, SIMMS de
memoria, entre otras), o el cambio total de algún dispositivo periférico como el ratón, teclado,
monitor,
etc.
Resulta mucho más barato cambiar algún dispositivo que el tratar de repararlo pues muchas veces
nos vemos limitados de tiempo y con sobre carga de trabajo, además de que se necesitan
aparatos
especiales para probar algunos dispositivos.
Asimismo, para realizar el mantenimiento debe considerarse lo siguiente:
o En el ámbito operativo, la reconfiguración de la computadora y los principales programas que
utiliza.
o Revisión de los recursos del sistema, memoria, procesador y disco duro.
o Optimización de la velocidad de desempeño de la computadora.
o Revisión de la instalación eléctrica (sólo para especialistas).
o Un completo reporte del mantenimiento realizado a cada equipo.
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o Observaciones que puedan mejorar el ambiente de funcionamiento.
Mantenimiento preventivo activo
Dependiendo del entorno del sistema y la calidad de los componentes del sistema se debe realizar
el
mantenimiento periódicamente. Si está en un entorno sucio se puede requerir limpiarlo cada tres
meses
o menos. Para entornos de oficina, limpiar un sistema hasta una vez al año puede estar bien,
dependiendo de cómo está el sistema la primera vez. Otros procedimientos, para el caso del disco
duro, incluyen el realizar respaldos de los datos y las áreas críticas, como sectores de inicio, tablas
de
asignación de archivos y estructuras de directorios en el disco. Se debe desfragmentar el disco
regularmente
para mantenerlo eficiente y veloz.
Ejemplo de una lista de verificación semanal:
- Respaldo de los datos y archivos importantes.
- Borrado de los archivos temporales (TMP, CHK, historiales, etc.).
- Vaciado de la Papelera de reciclaje.
- Verificación de actualizaciones de antivirus.
- Ejecución del programa de desfragmentación.
Ejemplo de procedimientos de mantenimiento mensual:
- Creación de un disquete de inicio del sistema operativo.
- Verificación de actualizaciones de controladores de dispositivos
- Verificación de actualizaciones del sistema operativo.
- Limpieza del sistema, incluyendo la pantalla del monitor, teclado, las unidades CD/DVD,
disquetera,
ratón, etc.
- Revisión de la operación de todos los ventiladores del sistema, especialmente del procesador.
Limpieza del sistema
El polvo en los componentes internos puede conducir a varios problemas ya que actúa como
aislante
térmico, lo que impide el refrescamiento del sistema, acorta la vida de los componentes y aumenta
el
estrés que genera los cambios de temperatura al encender y apagar la PC. Además puede
contener
elementos conductivos que pueden ocasionar corto circuitos parciales, corroer los contactos
eléctricos,
etc. Las disqueteras son particularmente vulnerables al polvo, porque es un gran “hueco” en el
sistema.
Desensamblaje y herramientas de limpieza
Para una limpieza apropiada de la PC y sus tarjetas
internas se requiere ciertos suministros y
herramientas, aparte de las necesarias para desensamblar:
Solución limpiadora de contactos.
- Aire conservado (enlatado).
- Una brocha pequeña.
- Esponja de espuma libre de pelusas para
limpieza.
- Muñequera antiestática aterrizada.
- Cinta de espuma.
- Sellador vulcanizador de baja volatilidad (RTV).
- Lubricantes de tipo silicona.
- Limpiadores de vacío para PC.
Limpiadores estandarizados
Para los conectores y eléctricos se usa tricloroetano (1-1-1), que es un limpiador efectivo porque no
daña la mayoría de los materiales plásticos y de madera. Desafortunadamente se lo considera un
solvente del mismo tipo que los clorofluorocarbonos (CFC), como el Freón; pero los fabricantes
químicos
tienen otros reemplazos. Se puede usar alcohol isopropílico, acetona, etc. Los biodegradables
son los basados en cítricos, pero en algunos casos hinchan el caucho de silicona y el PVC.
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Limpiadores/lubricantes de contactos
Similares a los anteriores pero incluyen un componente lubricante, facilitan el enchufado y
desenchufado
de todos los cables y conectores. Actúa como un protector conductivo que aísla los contactos de
la corrosión. Se suele usar el Stabilant 22, que es un semiconductor de polímero líquido.
Pulverizadores
Se usa gas comprimido en la limpieza. Los modernos usan hidrofluorocarbonos, que no dañan la
capa de ozono, pero pueden generar carga estática, por lo que se debe usar en equipos apagados.
También se usan aerosoles de hielo químico para enfriar componentes fallidos. No se usan para
reparar,
sino para confirmar fallas.
Limpiadores en vacío
Son más útiles cuando se limpia un sistema cargado
de polvo y suciedad. Estos aspiran el polvo y no lo
esparcen, como a veces ocurre con el aire comprimido
Brochas y esponjas
Se puede usar las de maquillaje, de fotografía, o
brocha de pintar para el polvo acumulado antes de
usar aerosoles. Algunos pueden generar electricidad
estática, por lo que no se aplican directamente en los
circuitos. Las esponjas son para los contactos y conectores,
cabezas de unidades de disco u otras
áreas sensitivas. Deben ser de gamuza sintética o
espuma que no deja residuos.
Lubricantes de silicona
Para los mecanismos de carriles, puertas de disqueteras y otros que no requieran lubricación de
aceite.
El aceite puede atrapar el polvo.
Reasentamiento de circuitos en zócalos
Es necesario en equipos donde los chips pueden salirse de su zócalo por los efectos térmicos.
Mantenimiento preventivo pasivo
Este mantenimiento envuelve cuidar del sistema proveyendo el mejor entorno posible, tanto físico
(temperatura, contaminantes, vibraciones.) como eléctrico (estática, ruidos, interferencias de radio).
o Examen del entorno de operación: Se debe preparar una ubicación apropiada para la PC, libre
de contaminantes del aire, como el humo o poluciones. No se debe ubicar al PC frente a una
ventana
y no debería exponerse a la luz directa del sol o variaciones de temperatura. La temperatura
del ambiente debe ser lo más constante posible. La energía debe tener una puesta a tierra
apropiada
y libre de ruido eléctrico e interferencia, lejos de radio transmisores u otras fuentes de radio.
o Calentamiento y refrescamiento: La expansión y contracción térmica a partir de la temperatura
del ambiente produce estrés en una PC. Al mantenerla relativamente constante la PC opera bien.
Los problemas serios pueden ser la ruptura de chips, ruptura de uniones de soldadura, y corrosión
acelerada de contactos, e incluso un mal funcionamiento de los discos duros (datos escritos
fuera de sitio). Cada sistema tiene un rango funcional específico; por ejemplo, IBM sugiere 1632ºC en un sistema encendido y 10-43°C en uno apagado. Es más seguro permitirle a las unidades
de disco duro aclimatarse debido a las condensaciones que se producen en los inviernos antes
de iniciar la PC.
o Ciclos de encendido y apagado: Encender un sistema frío lo sujeta a variaciones muy grandes
de temperatura. Se puede limitar este problema al dejar el sistema en un estado
permanentemente,
o, mejor dicho, encenderlo una sola vez al día. Sin embargo, se debe considerar el costo de la
electricidad y los problemas eléctricos debidos a equipos no atendidos. La mayoría de problemas
ocurren en la fuente de poder. La pantalla sí debe apagarse si no se usa la PC.
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o Electricidad estática: La descarga electroestática (ESD) puede ocasionar numerosos problemas
en un sistema, sobre todo en climas secos; esta se acumula en el chasis del aparato normalmente
por lo que debe instalarse un sistema de tierra para le energía.
o Ruido en la línea de energía: El suministro de energía debe ser constante, limpio y libre de
ruidos.
Las variaciones de voltaje son problemáticas. Es preferible que la PC tenga su propio circuito
de alimentación con interruptor, libre de interferencias, de tres hilos, sin demasiada extensión de
cable y sin otros aparatos en las tomas libres. Generan ruido los acondicionadores de aire, las
cafeteras,
las fotocopiadoras, impresoras láser, y otros aparatos similares.
o Interferencia de radio frecuencia: Si hay problemas de pérdida de datos que son inevitables,
por causa de transmisores de radio, se puede mover o blindar las partes más susceptibles del
equipo.
o Polvo y poluciones: La suciedad, el polvo, el humo y otras poluciones son malos para el
sistema,
y suelen ingresar por medio de la fuente de poder; No se recomienda el uso de humidificadores,
que pueden causar problemas de estática. El humo de cigarro es peor que el polvo.
Recordatorios finales:
o No exponer a la PC a los rayos del sol.
o No colocar a la PC en lugares húmedos.
o Mantener a la PC alejada de equipos electrónicos o bocinas que produzcan campos magnéticos
ya que pueden dañar la información.
o Limpiar con frecuencia el mueble donde se encuentra la PC así como aspirar con frecuencia el
área si es que hay alfombras.
o No fumar cerca de la PC.
o Evitar comer y beber cuando se esté usando la PC.
o Usar “No-Break” para regular la energía eléctrica y por si la energía se corta que haya tiempo de
guardar la información.
o Cuando se deje de usar la PC, esperar a que se enfríe el monitor y ponerle una funda protectora,
así como al teclado y al chasis del CPU.
o Revisión de la instalación eléctrica de la casa u oficina, pero esto lo debe de hacer un
especialista.
Herramientas para el mantenimiento
Para tratar los problemas y reparar los sistemas PC apropiadamente
se necesitan algunas herramientas básicas,
las cuales son:
Herramientas sencillas de mano para los procedimientos
de desensamblaje y reensamblaje, lo que incluye
una navaja delgada un destornilladores Phillips
(tanto de tamaños medios y pequeños), pinzas, una
herramienta de extracción de chips, y un gancho sujetador.
Muchos vienen en un KIT de herramientas
preparados.
- Software y hardware de diagnóstico para probar
componentes.
- Un multímetro digital que provea de medidas exactas
de voltaje y resistencia, así como probador de continuidad
para probar cables y conmutadores.
- Químicos, como limpiadores de contactos, aerosoles
enfriadores de componentes, y aire comprimido para
la limpieza.
- Esponjas de espuma, o de algodón sin pelusas.
- Lazos cables pequeños de nylon para organizar los
cables.
En el mejor de los casos se puede obtener:
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- Máquinas para probar memorias SIMM, DIMM, RIMM, etc.
- Enchufes de realimentación para probar los puertos.
- Un explorador de cables de red.
- Una caja de desglosamiento serial.
- Una tarjeta para POST.
- Un KIT de protección contra descargas electrostáticas (ESD).
- Marcadores, lapiceros y bloc de notas.
- Disquetes de inicio de Windows 98
- Peladores y cortadores de cables
- Destornilladores eléctricos.
Ejemplo práctico de un maletín de mantenimiento
Sobre los materiales para ensamblaje
Este abarca los tornillos, tuercas, pernos, etc. La mayoría de equipos usan tornillos que encajan en
tuercas de ¼ de pulgada o 3/16 diagonales, y estos son los estándares usados desde los equipos
PC
de IBM. Para evitar el uso de tornillos se pueden reemplazar los del gabinete con tornillos de
apretamiento
manual, tanto de metal como de plástico, pero siempre se debe usar tornillos en los componentes
internos pues proveen un punto aterrizado para estos dispositivos.
Herramientas de soldar y desoldar
En ciertos casos, como al reparar un cable roto, hacer cables, volver a unir un componente a una
tarjeta circuital, remover e instalar chips que están en un zócalo, y agregar cables de puente o
pines a
una tarjeta, se debe usar una punta de soldar para realizar la reparación. A pesar de todo,
virtualmente
todas las reparaciones de hoy se realizan por medio de reemplazar la tarjeta enteramente fallada,
por lo que muchos técnicos de PC nunca tocan un soldador. El caso más común del uso es cuando
hay un daño físico en el sistema, como cuando se rompe el conector de teclado. La mayoría de los
componentes E/S usan un fusible de protección, que suele estar soldado, lo que requiere
reemplazarlo
con ayuda del soldador. El soldador debe ser de bajo vatiaje (normalmente 25W). Más de 30W
genera mucho calor y puede dañar los componentes de la tarjeta. Aún en el caso del de 25W se
debe
limitar la cantidad de calor al aplicarlo, mediante uso eficiente del mismo y con ayuda de clips en la
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punta, o por medio de un par de ganchos sujetadores para disipación de calor. Para remover
componentes
soldados se puede usar un extractor de soldadura, que es un tubo pequeño con una cámara
de aire y un arreglo de émbolo-resorte, el cual se debe aplicar por el lado inferior de la tarjeta, y no
por el lado de los componentes. Para estos procedimientos es necesario practicar con tarjetas que
ya
no se usan, retirando y reinstalando componentes.
Instrucciones de seguridad
Observe las siguientes pautas siguientes para proteger la PC contra un daño potencial y para
garantizar
su seguridad personal.
Al utilizar la PC
Al utilizar su ordenador, observe las pautas de seguridad siguientes:
Advertencia: No utilice su ordenador si alguna cubierta (incluyendo las cubiertas propias del
ordenador,
los biseles, los soportes de relleno, las carátulas del panel anterior, etc.) está desmontada.
- Con el fin de evitar daños a su ordenador, asegúrese de que el interruptor de selección de voltaje
de la fuente de alimentación esté colocado de manera que coincida con la alimentación de CA
disponible en su área:
o 115 voltios (V)/60 hertzios (Hz) en la mayor parte de Norte América y Sudamérica y
en algunos países del Lejano Oriente, tales como Corea del Sur y Taiwán.
o 100 V/50 Hz en el este de Japón y 100 V/60 Hz en el oeste de Japón.
o 230 V/50 Hz en la mayor parte de Europa, el Medio Oriente y el Lejano Oriente.
Asimismo, asegúrese de que el monitor y los periféricos conectados al ordenador estén
clasificados
eléctricamente para funcionar con la alimentación de CA disponible en su área.
- Antes de trabajar en el interior del ordenador, desconéctelo de la alimentación para prevenir un
choque eléctrico o un daño a la placa base. Ciertos componentes de la placa base continúan
recibiendo
alimentación cuando el ordenador está conectado a la alimentación de CA.
- Con el fin de prevenir un daño posible a la placa base, espere de 10 a 20 segundos después de
desconectar el ordenador de la alimentación de CA (hasta que se apague el LED (light-emitting
diode: diodo emisor de luz) indicador de modo de espera en la placa base) para desmontar
cualquier componente de la placa base o desconectar un dispositivo periférico del ordenador.
- Con el fin de prevenir un choque eléctrico, enchufe los cables de alimentación del ordenador y de
los periféricos a fuentes de alimentación con conexión a tierra. Estos cables cuentan con enchufes
de tres clavijas para asegurar una conexión adecuada a tierra. No utilice enchufes adaptadores
ni retire la clavija de conexión a tierra de ningún cable. Si necesita utilizar un cable de extensión,
utilice un cable de tres líneas con enchufes adecuadamente conectados a tierra.
- Para proteger su ordenador contra cambios repentinos en la alimentación eléctrica, utilice un
supresor
de sobrevoltajes, un acondicionador de línea o una fuente de alimentación ininterrumpida
(UPS: uninterruptible power supply).
- Asegúrese de que nada esté sobre los cables de su ordenador y que los cables no estén
colocados
donde puedan ocasionar un tropiezo.
- No derrame comida ni vierta líquidos sobre su ordenador. Si se moja el ordenador, consulte su
Guía de diagnósticos y solución de problemas.
- No introduzca ningún objeto por las aberturas del ordenador, ya que puede ocasionar un incendio
o sufrir un choque eléctrico al provocar un cortocircuito entre los componentes internos.
- Mantenga su ordenador alejado de radiadores y fuentes de calor. Asimismo, no obstruya las
rendijas
de ventilación. Evite colocar papeles sueltos debajo de su ordenador. No coloque su ordenador
en una unidad empotrada en la pared ni sobre una cama, un sofá o una alfombra.
Hábitos de ergonomía con la PC
La utilización inapropiada o prolongada del teclado puede ocasionarle una lesión. Observar la
pantalla
del monitor por períodos prolongados puede producir tensión ocular.
Para su comodidad y eficiencia máximas, observe las pautas de ergonomía siguientes al instalar y
utilizar su ordenador:
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- Coloque su ordenador de manera que el monitor y el teclado queden directamente frente a usted
cuando trabaje. Existen unos estantes especiales para ayudarle a colocar correctamente su
teclado.
- Coloque la pantalla del monitor a una distancia confortable (generalmente entre 510 y 610
milímetros
[entre 20 y 24 pulgadas] de sus ojos).
- Asegúrese de que la pantalla del monitor quede al nivel de los ojos o ligeramente más baja
cuando
usted se encuentre sentado frente al monitor.
- Ajuste la inclinación del monitor, los controles de contraste y brillo y la iluminación a su alrededor
(como las luces de techo, las lámparas de escritorio y las cortinas o persianas de ventanas
cercanas)
para minimizar las reflexiones y el resplandor en la pantalla del monitor.
- Utilice una silla que proporcione un buen soporte para su espalda.
- Mantenga los antebrazos en posición horizontal con sus muñecas en una posición neutral y
confortable
mientras utilice el teclado o el ratón.
- Deje siempre un espacio en donde apoyar sus manos mientras utilice el teclado o el ratón.
- Deje que la parte superior de sus brazos cuelgue naturalmente a los lados.
- Siéntese con la espalda recta, con los pies apoyados en el suelo y los muslos nivelados.
- Cuando esté sentado, asegúrese de que el peso de sus piernas recaiga en sus pies y no en la
parte anterior del asiento de la silla. Ajuste la altura del asiento de la silla o utilice un apoyo para
pies, si resulta necesario, para mantener una postura correcta.
- Varíe sus actividades de trabajo. Trate de organizar su trabajo de manera que no tenga que
teclear
durante períodos extendidos sin interrupción. Cuando deje de teclear, trate de realizar actividades
en las que tenga que utilizar las dos manos.
Al trabajar en el interior de la PC
Antes de desmontar la cubierta del ordenador, realice los pasos siguientes en la secuencia
indicada.
Precauciones: No intente dar servicio al ordenador, a excepción de lo que se explica en esta
guía y en otros documentos de la empresa que le vendió la PC. Siga siempre las instrucciones de
instalación y servicio al pie de la letra. Con el fin de prevenir un posible daño a la placa base,
espere
cinco segundos después de apagar el ordenador para desmontar un componente de la placa
base o desconectar un dispositivo periférico del ordenador.
1. Apague el ordenador y cualquier periférico conectado al mismo.
2. Antes de tocar cualquier objeto dentro del ordenador, toque una superficie metálica sin pintura
en
el chasis, tal como las aberturas de ranuras para tarjetas en la parte posterior del ordenador.
ConDIAGNÓSTICO
Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 12 l de Informática
forme trabaje, toque periódicamente una superficie metálica sin pintura en el chasis del ordenador
para disipar cualquier electricidad estática que podría dañar los componentes internos.
3. Desconecte su ordenador y los periféricos de sus fuentes de alimentación. Asimismo,
desconecte
del ordenador las líneas de teléfono o de telecomunicaciones. Al hacerlo reduce el potencial de
sufrir una lesión personal o un choque eléctrico.
Además de lo anterior, tenga en cuenta las pautas de seguridad siguientes cuando sea pertinente:
• Cuando desconecte un cable, tire de su conector o de su lazo liberador de tensión, y no del cable
mismo. Algunos cables cuentan con un conector que tiene lengüetas de seguro. Si está
desconectando
un cable de este tipo, oprima las lengüetas de seguro antes de desconectar el cable.
Cuando separe conectores, manténgalos alineados para evitar doblar las patas de conexión.
Asimismo, antes de conectar un cable, asegúrese de que los conectores estén orientados y
alineados
correctamente.
• Maneje con cuidado los componentes y las tarjetas. No toque los componentes ni los contactos
de las tarjetas. Sostenga las tarjetas por sus bordes o por su soporte metálico de montaje.
Sostenga
componentes tales como un chip de microprocesador por sus bordes y no por sus patas.
Protección contra una descarga electrostática
La electricidad estática puede dañar componentes delicados dentro de su ordenador. Para prevenir
un daño electrostático, descargue la electricidad estática de su cuerpo antes de tocar cualquier
componente
electrónico de su ordenador, tal como el microprocesador. Puede hacer esto tocando una
superficie metálica sin pintura en el chasis del ordenador.
Conforme continúe trabajando en el interior del ordenador, toque periódicamente una superficie
metálica
sin pintura para disipar cualquier carga estática que su cuerpo haya acumulado.
Usted también puede realizar los pasos siguientes para prevenir un daño por una descarga
electrostática
(ESD: electrostatic discharge):
• Al desembalar un componente sensible a la electricidad estática, no retire el envoltorio
antiestático
del componente hasta que esté listo para instalarlo en el ordenador. Justo antes de retirar el
envoltorio antiestático, asegúrese de descargar la electricidad estática de su cuerpo.
• Al trasladar un componente sensible a la electricidad estática, colóquelo primero en un recipiente
o envoltorio antiestático.
• Maneje todos los componentes sensibles a la electricidad estática en un área libre de electricidad
estática. Si es posible, utilice tapetes antiestáticos sobre el piso y sobre la mesa.
Riesgo de electrocución
El riesgo de electrocución para las personas se puede definir como la "posibilidad de circulación de
una corriente eléctrica a través del cuerpo humano". Para que exista posibilidad de circulación de
corriente eléctrica, es necesario:
- Que exista un circuito eléctrico formado por elementos conductores
- Que el circuito esté cerrado o pueda cerrarse
- Que en el circuito exista una diferencia de potencial mayor que cero
Para que exista posibilidad de circulación de corriente por el cuerpo humano, es necesario:
- Que el cuerpo humano sea conductor. El cuerpo humano, si no está aislado, es conductor debido
a los líquidos que contiene (sangre, linfa, etc.)
- Que el cuerpo humano forme parte del circuito
- Que exista entre los puntos de "entrada" y "salida" del cuerpo humano una diferencia de potencial
mayor que cero
Efectos físicos del choque eléctrico
1. Efectos físicos inmediatos: Según el tiempo de exposición y la dirección de paso de la
corriente
eléctrica para una misma intensidad pueden producirse lesiones graves, tales como: asfixia,
fibrilación
ventricular, quemaduras, lesiones secundarias a consecuencia del choque eléctrico, tales
como caídas de altura, golpes, etc., cuya aparición tiene lugar dependiendo de las magnitudes.
En la siguiente tabla se muestran los efectos de la intensidad sobre el organismo:
- Paro cardíaco: Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo
se traduce en un paro circulatorio por parada cardíaca.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 13
- Asfixia: Se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa el tórax. el choque eléctrico tetaniza
el diafragma torácico y como consecuencia de ello los pulmones no tienen capacidad para
aceptar aire ni para expulsarlo. Este efecto se produce a partir de 25-30 mA.
- Quemaduras: Internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a través del cuerpo
por Efecto Joule o por la proximidad al arco eléctrico. Se producen zonas de necrosis (tejidos
muertos), y las quemaduras pueden llegar a alcanzar órganos vecinos profundos, músculos,
nervios e inclusos a los huesos. La considerable energía disipada por efecto Joule, puede
provocar la coagulación irreversible de las células de los músculos estriados e incluso la
carbonización
de las mismas.
- Tetanización: O contracción muscular. Consiste en la anulación de la capacidad de reacción
muscular que impide la separación voluntaria del punto de contacto (los músculos de las manos
y los brazos se contraen sin poder relajarse). Normalmente este efecto se produce cuando
se superan los 10 mA.
- Fibrilación ventricular: Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el
organismo se traduce en un paro circulatorio por rotura del ritmo cardíaco. El corazón, al funcionar
sin coordinación, no puede bombear sangre a los diferentes tejidos del cuerpo humano.
Ello es particularmente grave en los tejidos del cerebro donde es imprescindible una oxigenación
continua de los mismos por la sangre. Si el corazón fibrila el cerebro no puede
mandar las acciones directoras sobre órganos vitales del cuerpo, produciéndose unas lesiones
que pueden llegar a ser irreversibles, dependiendo del tiempo que esté el corazón fibrilando.
Si se logra la recuperación del individuo lesionado, no suelen quedar secuelas permanentes.
Para lograr dicha recuperación, hay que conseguir la reanimación cardíaca y respiratoria
del afectado en los primeros minutos posteriores al accidente. Se presenta con intensidades
del orden de 100mA y es reversible si el tiempo es contacto es inferior a 0.1 segundo.
La fibrilación se produce cuando el choque eléctrico tiene una duración superior a 0.15 segundos,
el 20% de la duración total del ciclo cardíaco medio del hombre, que es de 0.75 segundos.
- Lesiones permanentes: Producidas por destrucción de la parte afectada del sistema nervioso
(parálisis, contracturas permanentes, etc.).
Se fija el tiempo máximo de funcionamiento de los dispositivos de corte automático en función de la
tensión de contacto esperada. Por encima de estos valores se presenta fibrilación ventricular y por
debajo no se presentan efectos peligrosos.
Tiempo máximo de corte (s) Intensidad de contacto (mA)
>5 25
1 43
0.5 56
0.2 77
0.1 120
0.05 210
0.03 300
2. Efectos físicos no inmediatos: Se manifiestan pasado un cierto tiempo después del accidente.
Los más habituales son:
- Manifestaciones renales: Los riñones pueden quedar bloqueados como consecuencia
de las quemaduras debido a que se ven obligados a eliminar la gran cantidad de mioglobina
y hemoglobina que les invade después de abandonar los músculos afectados, así
como las sustancias tóxicas que resultan de la descomposición de los tejidos destruidos
por las quemaduras.
- Trastornos cardiovasculares: La descarga eléctrica es susceptible de provocar pérdida
del ritmo cardíaco y de la conducción aurículo-ventricular e intraventricular, manifestaciones
de insuficiencias coronarias agudas que pueden llegar hasta el infarto de miocardio,
además de trastornos únicamente subjetivos como taquicardias, sensaciones vertiginosas,
cefaleas rebeldes, etc.
- Trastornos nerviosos: La víctima de un choque eléctrico sufre frecuentemente trastornos
nerviosos relacionados con pequeñas hemorragias fruto de la desintegración de la
sustancia nerviosa ya sea central o medular. Normalmente el choque eléctrico no hace
más que poner de manifiesto un estado patológico anterior. Por otra parte, es muy
freDIAGNÓSTICO
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Programa Nacional 14 l de Informática
cuente también la aparición de neurosis de tipo funcional más o menos graves, pudiendo
ser transitorias o permanentes.
- Trastornos sensoriales, oculares y auditivos: Los trastornos oculares observados a
continuación de la descarga eléctrica son debidos a los efectos luminosos y caloríficos
del arco eléctrico producido. En la mayoría de los casos se traducen en manifestaciones
inflamatorias del fondo y segmento anterior del ojo. Los trastornos auditivos comprobados
pueden llegar hasta la sordera total y se deben generalmente a un traumatismo craneal, a
una quemadura grave de alguna parte del cráneo o a trastornos nerviosos.
INTENSIDAD (mA)
c.c. c.a. (50Hz)
HOMBRE MUJER HOMBRE MUJER
EFECTOS SOBRE EL ORGANISMO
1 0.6 0.4 0.3 Ninguna sensación
5.2 3.5 1.1 0.7 Umbral de percepción
76 51 16 10.5 Umbral de intensidad límite
90 60 23 15 Choque doloroso y grave (contracción muscular y dificultad
respiratoria)
200 170 50 35 Principio de fibrilación ventricular
1300 1300 1000 1000 Fibrilación ventricular posible en choques cortos: Corta duración
(hasta 0.03 segundos)
500 500 100 100 Fibrilación ventricular posible en choques cortos: Duración 3
segundos
Primeros auxilios en caso de accidente eléctrico
En primer lugar habrá de procederse a eliminar el contacto, para lo cual deberá cortarse la
corriente si
es posible. En caso de que ello no sea posible se tenderá a desprender a la persona accidentada,
para lo cual deberá actuarse con las debidas precauciones (utilizando guantes, aislarse de la tierra,
empleo de pértigas de salvamento, etc.) ya que la persona electrocutada es un conductor eléctrico
mientras está pasando por ella la corriente eléctrica.
1. Accidentes por baja tensión
- Cortar la corriente eléctrica, si es posible.
- Evitar separar a la persona accidentada directamente y especialmente si está húmeda.
- Si la persona accidentada está pegada al conductor, cortar éste con herramienta de mango
aislante.
2. Accidentes por alta tensión
- Cortar la subestación correspondiente.
- Prevenir la posible caída si está en alto.
- Separar la víctima con auxilio de pértiga aislante y estando provisto de guantes y calzado aislante
y actuando sobre banqueta aislante.
Librada la víctima, deberá intentarse su reanimación inmediatamente, practicándole la respiración
artificial y el masaje cardíaco. Si está ardiendo, utilizar mantas o hacerle rodar lentamente por el
suelo.
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Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 15
Sistemas de puesta a tierra
Objetivos de un sistema de puesta a
tierra
o Proteger la vida de las personas.
o Proteger los equipos eléctricos.
o Dispersar las corrientes eléctricas no deseadas.
o Servir de punto de referencia en la red eléctrica.
Definiciones.
o Puesta a Tierra: Cuerpo conductor, sin forro de
aislamiento, en contacto eléctrico directo con tierra,
concebido y utilizado para dispersar las corrientes
eléctricas por el terreno.
o Poner a Tierra (Aterrizar): Conectar un equipo a
una instalación de tierra adecuada.
o Conductor de tierra: Conductor que enlaza la
puesta a tierra al colector de tierra.
o Colector de tierra: Conductor en forma de barra o
de anillo, al que está conectado, de un lado, el
conductor de tierra, y del otro lado el sistema de
distribución de tierra.
Procedimiento típico de una instalación domiciliaria
o Preparar trabajo: Disponer de herramientas y materiales adecuados para realizar la tarea.
o Hacer plano: Dibujar el esquema de la instalación en corte (indicando todos los detalles).
o Trazar en el piso: Trazar en el piso una circunferencia de 1 metro de diámetro.
o Excavar pozo: Utilizando una pala, cavar pozo de tres metros de profundidad por 1 metro de
diámetro. Desechar la totalidad del terreno natural extraído.
o Preparar tierra de relleno Utilizar tierra de cultivo zarandeada en malla de ½ pulgadas. Mezclar
tierra de cultivo zarandeada, con sales higroscópicas no corrosivas, hasta lograr una mezcla
homogénea de tierra preparada según la cantidad de dosis requerida:
RESISTIVIDAD
Entre 100 y 200 Ω/m 1 dosis por pozo
Entre 200 y 400 Ω/m 2 dosis por pozo
Entre 400 a más Ω/m 3 dosis por pozo
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Programa Nacional 16 l de Informática
Valores medios de resistencia específica:
Tipos de suelo Resistencia
específica
Terreno pantanoso 30
Terreno barroso, arcilloso y agrícola 100
Arena húmeda 200
Terreno cascajoso húmedo 500
Arena seca y terreno cascajoso seco 1000
Terreno pedregoso 3000
o Ubicación y colocación del electrodo: Llenar y apisonar con tierra preparada el fondo del pozo
con un capa de 40 cm. Se puede sujetar el electrodo por arriba con un alambre atravesado para
mantenerlo ubicado en el eje central del pozo.
o Llenar pozo con tierra preparada: Regar el fondo del pozo con 20 litros de agua. Llenar y
apisonar
con tierra preparada hasta el nivel -0,40m del piso. El apisonamiento se ejecutará por capas
de 0,30 m, regando 20 litros de agua en cada una de las capas ya apisonadas, hasta llegar
al nivel -0,30 m del nivel del piso, de tal forma que todo el conjunto de tierra preparada y electrodo
queden ubicados y unidos correctamente en el pozo con una estructura gelatinosa. Rellenar
y apisonar el pozo con la tierra preparada seca, hasta el nivel -0,30m del piso, dejando descubierto
10cm. de la barra de cobre.
o Colocar y resanar la caja de registro de concreto con tapa.
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Programa Nacional de Informática 17
Materiales para un sistema de puesta
a tierra común
o La longitud de los electrodos de tierra, en función
a la formación geológica de los estratos y la
resistividad eléctrica de ellos.
o El reemplazo del terreno extraído por otro terreno
de mucha menor resistividad eléctrica con
mayor compactación.
o La cantidad de dosis (en kilogramos) de tratamiento
químico electrolítico e higroscópico no corrosivo
de las puestas a tierra.
o Electrodos: de barra de cobre sólido, 99.9%
electrolítico de 5/8 pulgadas de diámetro.
o Borne para electrodo con su perno: ambos de
bronce, con un diámetro de 5/8 pulgadas.
o Helicoidal: hechas con conductor de cobre
99.9% electrolítico, desnudo 2/0 ó de sección
transversal mayor a 50 mm2 de 19 hilos, longitud
final debe ser 6 veces la longitud del electrodo
empleado, con 16 espiras de un diámetro entre
18 a 22 cm. Muchos sistemas modernos ya no la
usan.
o Pozo: El pozo se hará de 1 metro de diámetro y
de fondo 0.70 m más que la longitud del electrodo
empleado; el material extraído de la excavación
se desechará y remplazará por tierra de cultivo cernida en un tamiz de ½ pulgada.
o Caja de registro con tapa y tirador: Esta deberá ser de concreto vibrado de 40 x 40 x 32cm x 2
pulgadas, y la tapa de concreto reforzado y vibrado de 35 x 35 cm. x 1 ¾ pulgadas con tirador
empotrable.
o Puntos de referencia: Para medir los pozos periódicamente es necesario dejar 2 puntos de
referencia
a tierra distanciados a 5 y 10 metros del pozo, de preferencia taparlos con tapas de sumidero
de 2 pulgadas.
o Sales higroscópicas: Dosis de sales electrolíticas no corrosivas e higroscópicas del tipo gel de 5
kilogramos cada una. Ejemplos de sales: THORGEL, PROTEGEL, etc. Otros sistemas utilizan la
bentonita, que es una arcilla de gran poder de absorción para uso industrial.
Mantenimiento general de un sistema de puesta a tierra.
o Registros estadísticos: Es necesario llevar un control sobre la fecha de instalación, materiales
empleados, dosificación inicial, resultados de las mediciones anuales y las
fechas en las que se reactivan.
o Mediciones periódicas y anuales: Las puestas a tierra deben ser medidas por lo menos una
vez por año, con un probador de tierra de 3 puntos, similar a los equipos KYORITSU modelo
4102 ó YOKOGAWA modelo 3235. Para iniciar la medición de un pozo a tierra se destapa el pozo,
luego se desconecta el electrodo del conductor, se lija el área del electrodo donde se colocará
el cable de medición que se interconecta al equipo el pin color verde. Se clavan las sondas de
referencia en línea opuesta al pozo de tierra y se separan a 5 y 10 metros del pozo; la primera
sonda (a 5 metros) se conecta al pin color amarillo del equipo de medición, la segunda sonda
(a 10 metros) se conecta al pin color rojo del equipo. Se inicia la medición con la escala más alta.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional 18 l de Informática
o Reactivación química cada 4 años: Determinar la dosificación inicial del pozo, utilizar la misma
cantidad. Diluir en un recipiente de plástico 20 litros de agua cada bolsa color CREMA (viene una
por dosis). Verter el producto y esperar a que sea absorbido completamente, puede demorar varias
horas). Si quedara después en la superficie una nata se agregaran 10 litros de agua por cada
bolsa de producto crema. Diluir en el mismo recipiente de plástico previamente enjuagado 20 litros
de agua cada bolsa color AZUL (viene una por dosis). Verter el producto y esperar a que sea
absorbido completamente, (puede demorar) si quedara en la superficie una nata se agregaran 10
litros de agua.
o Reemplazo cada 20 a 25 años: Debido al prolongado contacto con un medio constantemente
húmedo, los electrodos llegan a corroerse y deben ser reemplazados. El reemplazo preventivo se
realiza a los 20 años; luego de este tiempo el reemplazo es correctivo. En ambos casos hay que
extraer el electrodo, y si este estuviera fraccionado habrá que excavar el pozo hasta poder
desechar
todas las fracciones del electrodo.
Nota: Instalar un sistema de puesta a tierra puede tomar tres días, aún cuando el procedimiento es
sencillo y económico.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional de Informática 19
Uso de pulseras antiestáticas
Desde un punto de vista de la seguridad, no hay mucho
peligro al trabajar con la PC. Incluso si está abierta
y encendida, la PC corre con 3.3, 5 y 12V. Sin embargo,
los voltajes peligrosos están en la fuente de
poder y el monitor, ya que hay 400V en algunos puntos
del interior, y los monitores pueden tener entre
50,000 y 100,000V en el CRT. Antes de trabajar con la
PC se debe desconectar de la pared. Esto es para
proteger el sistema.
Un sistema de factor de forma ATX siempre está encendido
parcialmente así que se puede dañar componentes
relacionados a la tarjeta madre. Para la protección
contra descargas electrostáticas se debe usar
una muñequera que esté enganchada al chasis de la
máquina, lo que asegura que el usuario y el sistema se mantienen al mismo potencial eléctrico y
evita
dañar el sistema al tocarlo.
Comercialmente las muñequeras antiestáticas presentan un resistor de 1 megohmio que protege al
usuario de ser la mejor ruta a tierra en caso de tocar algún cable con corriente. Si se remueven
componentes
deben ubicarse en una alfombrilla antiestática conductiva conectada al chasis.
Antes de empezar a manipular el PC, se la debe apagar y desenchufar. Si tiene conectados otros
dispositivos enchufados a la red eléctrica, como pantalla, impresora, escáner, módem, etc., es
necesario
apagarlos y desenchufarlos también, o desconectarlos de la PC.
Algunas precauciones:
- No se debe trabajar cerca de radiadores metálicos de calefacción, vigas metálicas o cualquier
dispositivo eléctrico con partes metálicas, con las que el cuerpo humano que opera la PC o
personas
próximas pudieran establecer contacto.
- Es preferible trabajar sobre suelo enmoquetado o parquet seco; el terrazo recién fregado es muy
peligroso.
- El objetivo de los tres consejos de arriba, y otros que se pudieran dar, es conseguir que el cuerpo
humano no tenga la posibilidad de hacer ningún otro contacto eléctrico o metálico que no sea la
pulsera antiestática.
- No conectar la pinza de la pulsera antiestática a puntos eléctricos de la placa base, puesto que al
más mínimo error se pueden producir deterioros de ésta. Por construcción, no puede haber una
diferencia de tensión importante entre el chasis y la placa base, y un pequeño movimiento de la
pinza en el chasis es difícil que produzca daños.
Algunos de estos consejos pueden parecer innecesarios, pero cobran su verdadero valor en caso
de
errores o fallos, como por ejemplo, un cable metálico desnudo y con corriente en las proximidades,
error al desenchufar los equipos y dejarse alguno enchufado, etc.
Construcción de una pulsera
Materiales
- Una orejera de conexión
- Un juego de pinzas del tipo cocodrilo.
- Un resistor de 1 ó 1.2 megohmios de 1/2W.
- Un cable de auricular de teléfono.
- Un juego de broches.
- Una banda elástica de 25 centímetros de largo
y 2 centímetros de ancho.
- Velcro de 4 centímetros.
- Aguja e hilo de coser
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Programa Nacional 20 l de Informática
Oreja de conexión Pinzas cocodrilo Resistor Cable de teléfono
Broches Banda elástica Velcro
Procedimiento
Se prepara la pulsera con la banda y el velero a la medida del usuario:
Se une el conector tipo cocodrilo al resistor de tal forma que quede firmemente soldado a él:
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional de Informática 21
Se une el cable telefónico al resistor uniendo todos los alambres en uno solo:
Se une la oreja de conexión al otro extremo del cable telefónico:
Se adapta el broche a la banda de tal manera que el metal haga contacto con la piel
Se une la banda al conector telefónico y se verifica que exista el valor del resistor entre los
extremos:
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Programa Nacional 22 l de Informática
Preguntas de repaso
1. ¿?
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional de Informática 23
Capítulo 2:
Diagnóstico por software
Objetivos:
Al finalizar este capítulo, el participante aprenderá a:
� Comprender los códigos de los programas POST de los BIOS más conocidos.
� Utilizar convenientemente software de diagnóstico tanto en modo MS-DOS como
Windows, para verificar el estado de una PC operativa.
� Diagnosticar y corregir problemas de unidades de disco duro mediante utilidades
especiales
para tal propósito
� Proteger sistemas PC contra el software mal intencionado, como virus y programas
espías, haciendo uso de programas especializados.
Uso de programas de diagnóstico
Existen muchos tipos de software de diagnóstico para la PC. Algunas funciones están integradas
en
el hardware o en los periféricos, mientras que otras toman la forma de utilitarios del sistema
operativo
p productos de software separados. Los tipos son:
o POST. La prueba automática de encendido opera cada vez que la PC es energizada. Estas
rutinas
están contenidas dentro del ROM de la tarjeta madre o como ROM en tarjetas de expansión.
o Software suministrado por el fabricante. Muchos de los fabricantes más grandes hacen
software
especial expresamente diseñado para sus sistemas como una colección de pruebas que los
examinan.
o Software de periféricos. Muchos dispositivos vienen con un software especial diseñado para
probar funciones particulares.
o Software del sistema operativo. Los sistemas incluyen una variedad de utilitarios de software
diseñado para identificar y monitorear el rendimiento de varios componentes de la PC.
o Software del mercado de accesorios. Son programas de propósito general hechos por
fabricantes
y vendidos juntos con otros utilitarios de mantenimiento y reparación de la PC.
POST (Power-On Self Test)
Cada vez que se enciende la PC, automáticamente
realiza una serie de pruebas que verifican los componentes
primarios del sistema, como la CPU, la ROM,
la circuitería de soporte de la tarjeta madre, la memoria,
y la mayoría de los periféricos así como las tarjetas
de expansión. Estas pruebas son breves y están
diseñadas para atrapar errores duros (no intermitentes).
Los procedimientos de la POST no son muy cuidadosas
comparadas con los diagnósticos basados
en disco disponibles. El proceso provee mensajes de
error o advertencia cada vez que encuentra un componente
con fallas. Componen la primera línea de
defensa, especialmente cuando llega a detectar problemas
severos de tarjeta madre. Si la POST encuentra
un problema lo suficientemente serio como para
impedir que el sistema opere apropiadamente, para el
proceso de inicio del sistema y genera un mensaje de error que por lo general identifica la causa
del
problema. Estos problemas detectados se llaman errores fatales porque previenen que el sistema
inicie.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional 24 l de Informática
Despliegue de mensajes: Son tres los tipos de mensajes de salida:
- Códigos de señales sonoras (“beep”), escuchadas a través del altavoz unido a la tarjeta
madre.
Estos son sólo para errores fatales, producidos cuando no llega a funcionar la tarjeta de vídeo
y otros dispositivos. Cuando la PC funciona normalmente, se escucha un pitido corto al
completarse
el POST (en otros sistemas se escuchan dos).
- Códigos de punto de comprobación del POST, que son códigos hexadecimales enviados a
una dirección de puerto de E/S. Se requiere una tarjeta especial enchufada a una ranura ISA o
PCI para ver estos códigos. Se usan para seguir la pista del progreso de sistema a través del
proceso de inicio desde el encendido hasta el punto en el que el cargador Bootstrap funciona
(cuando empieza a cargarse el sistema operativo).
- Mensajes en pantalla, que son mensajes de error desplegados en la pantalla luego que el
adaptador
de vídeo es inicializado, e intentan indicar una falla específica. Estos mensajes varían según
el fabricante del BIOS.
- Tarjetas de diagnóstico del POST, que es una tarjeta electrónica especial de tecnología ISA o
PCI, la cual está diseñada para mostrar el código del POST en formato hexadecimal, muy útil
cuando se quiere saber con exactitud la falla que tiene la PC.
Conteo de memoria en el POST. En algunas PCs, el POST muestra además los resultados de la
prueba de la memoria del sistema en el monitor. El último número desplegado es la cantidad de
memoria
que se probó exitosamente. Ese número debe coincidir con la cantidad de memoria instalada
en la tarjeta madre. Es una ventaja que este número pueda ayudar a identificar el módulo que tiene
una falla.
Problemas durante el POST: Los problemas son causados normalmente por la configuración o
instalación
incorrecta del hardware. Si ocurre algún error se debe verificar: que los cables estén correctamente
conectados y asegurados, que la configuración del BIOS para los dispositivos sea la correcta,
especialmente el procesador, la memoria y los parámetros del disco duro; que los jumpers e
interruptores
de la tarjeta base estén bien configurados; que la configuración de los recursos de las tarjetas
agregadas no hagan conflicto; que esté ingresando el voltaje apropiado; que el teclado esté bien
conectado; que el disco esté preparado lógicamente; y que los módulos de memoria estén
colocados
correctamente.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 25
Ejemplo de códigos de señales sonoras del POST del BIOS AMI:
Pitidos Mensaje de error Descripción
1 corto DRAM refresh failure El temporizador o el controlador programable de interrupciones
probablemente ha fallado
2 cortos Memory parity error
Un error de paridad de memoria ha ocurrido en los primeros
64K de la RAM. El circuito integrado de la RAM
probablemente esté mal.
3 cortos Base 64K memory failure
Una falla de memoria ha ocurrido en los primeros 64K
de memoria RAM. El circuito integrado de la RAM esté
probablemente mal.
4 cortos System timer failure
El circuito del temporizador o reloj del sistema ha fallado
o existe un error de memoria en el primer banco de
memoria.
5 cortos Processor error La CPU del sistema ha fallado
6 cortos Gate A20 failure
EL circuito del controlador del teclado ha fallado, el cual
no está permitiendo que la puerta A20 cambie el procesador
al modo protegido. Se debe reemplazar el controlador
del teclado
7 cortos Virtual mode processor
exception error
La CPU ha generado un error de excepción debido a
una falla en la CPU o la circuitería de la tarjeta madre
8 cortos Display memory read/write error La adaptadora de video del sistema está ausente o
defectuosa.
9 cortos ROM checksum error
El contenido de la ROM BIOS del sistema no coincide el
valor de verificación esperado. La ROMBIOS probablemente
esté defectuosa y debería ser reemplazada.
10 cortos CMOS shutdown
register read/write error
El apagado para la CMOS ha fallado.
11 cortos Cache error La cache L2 está fallando
1 largo,
2 corto Failure in video system Un error ha sido encontrado en la ROM BIOS de vídeo,
o una falla de retrazo horizontal se ha hallado.
1 largo,
3 corto Memory test failure Una falla ha sido detectada en la memoria debajo de los
64KB
1 largo,
8 corto Display test failure La adaptadora de video está ausente o defectuosa.
2 corto POST Failure Una de las pruebas de hardware ha fallado.
1 long POST has passed all tests El POST ha pasado todas las pruebas.
Códigos de pitidos de un BIOS AWARD
Pitidos Mensaje de error Descripción
1 largo,
2 cortos Video adapter error
La adaptadora de vídeo está mal o no está colocada
apropiadamente. Puede que el cable del monitor no
esté correctamente conectado.
Repitentes
(sin fin) Memory error Verificar por memoria impropiamente instalada o en
estado ausente.
1 largo,
3 cortos No video card or bad video RAM Reasentar o reemplazar la tarjeta de vídeo.
Pitidos
altos mientras
funciona
Overheated CPU Verificar la operación apropiada del ventilador de la
CPU. Verificar el fluido de aire adecuado para la caja.
Remitentes
alto / bajo
CPU
La CPU no está ubicada correctamente o la CPU está
dañada. Puede que haya exceso de calor. Verificar el
ventilador de la CPU o la configuración del BIOS para la
velocidad correcta del ventilador.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional 26 l de Informática
Programas para análisis y diagnóstico
Existen en los medios informáticos una serie de programas que pueden darnos información exacta
sobre el estado de los componentes de un sistema PC. Algunos de esos programas funcionan
desde
MS-DOS y otros desde Windows, lo cual es mucho mejor.
Los programas de diagnóstico nos pueden indicar detalles sobre cada parte del sistema, lo que
incluye
modelos, números de serie, tecnología, cantidades, etc. En ciertos casos nos da recomendaciones
sobre cómo mejorar el rendimiento del sistema. Otros programas nos permiten realizar una
comparación
de rendimiento con respecto a otros sistemas con otros componentes importantes.
A continuación se presentan algunas pantallas típicas de los siguientes programas actualizados:
Everest Home Edition
Este programa gratuito es una solución para diagnóstico
del hardware y pruebas comparativas de memoria para los
usuarios de sistemas PC domésticos. Según sus creadores,
ofrece las capacidades de información y diagnóstico
de hardware más exactas del mundo, inlcuyendo pruebas
comparativas de rendimiento, monitoreo de hardware e
información en bajo nivel.
• Información sobre el hardware: Información en
bajo nivel sobre la tarjeta madre, la CPU y el BIOS,
incluyendo detalles sobre el conjunto de chips,
enumeración DMI, información sobre la configuración
AGP, lista de módulos de memoria SPD, información
sobre temporización de DRAM y soporte
para set de instrucciones de la CPU.
• Adaptadora de video y monitor: Información detallada
sobre la adaptadora de video, controladoras
de video y monitor, incluyendo información
DDC, número de serie de monitor y detección de
modos soportados de video, detalles en bajo nivel
de la GPU, lista de características OpenGL y Direct3D.
• Dispositivos de almacenamiento: Información sobre todos las unidades de disco duro y ópticas,
incluyendo autodetección de IDE, monitoreo de la salud del disco S.M.A.R.T., lista de
dispositivos ASPI SCSI e información sobre particiones.
• Dispositivos adaptadores de red, multimedia y de entrada: información exhaustiva sobre
adaptadoras de red, tarjetas de sonido, teclado, ratón y controladoras de juegos, incluyendo
detección de dirección MAC de las NIC, lista de IP y DNS, monitoreo de tráfico de redes,
información
sobre DirectSound, DirectMusic y DirectInput.
• Miscelánea sobre hardware: Información sobre dispositivos PCI, PnP, PCMCIA y USB,
puertos de comunicaciones, información sobre administración de energía, lista de recursos de
dispositivos, información sobre impresoras.
• Monitoreo de hardware: Información del sensor, incluyendo temperature de la CPU y la
GPU, estado de los ventiladores, monitoreo de voltaje AGP y DRAM, estado del disco en
S.M.A.R.T. Soporte para módulos de memoria Corsair Xpert.
• Pruebas comparativas (Benchmarking): Velocidad de escritura y lectura de memoria,
mediciones
de latencia de memoria para estresar el subsistema de memoria y caché, incluyendo
una lista de referencias para comparar el rendimiento actual con otros sistemas.
• Detección de conflictos e incompatibilidades posibles en hardware y software.
• Asistente para reportes: Un método fácil de usar para producer reportes del sistema tanto
usando perfiles preconfigurados como personalizados para la selección de información. Se
puede presenter el reporte en tres formatos (en modo texto, en HTML personalizable y
MHTML, lo que incluye iconos para propósitos de impresión. Se pueden enviar los reportes
por correo electrónico.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 27
Ejercicio de análisis y diagnóstico por software
Por medio de utilizar el programa de análisis de sistema Lavalys Everest Home Edition el
participante
debe obtener la siguiente información proveniente de una computadora moderna. Esta información
la presentará en una tabla ya preparada para rellenar los datos correspondientes.
1. Procesador / CPUID
• Tipo de procesador
• Alias de la CPU
• Datos de caché L2
• Forma del componente
• Transistores
• Tecnología utilizada
• Voltaje de núcleo
• Juegos de instrucciones que soporta
2. Placa base
• Nombre de la placa base
• Tipo de bus
• Ancho del bus
• Reloj real
• Reloj efectivo
• Banda pasante
• Ranuras de expansión
• Ranuras de RAM
3. Memoria / SPD
• Nombre de módulo
• Número de serie
• Velocidad de memoria
• Ancho del módulo
• Voltaje del módulo
• Tasa de actualización
4. Chipset
• Puente Norte
• Tipo de controlador de memoria
• Versión del controlador AGP
• Velocidad AGP actual
5. BIOS
• Fecha del BIOS del sistema
• Fecha del BIOS de vídeo
6. Sistema operativo
• Nombre del código del sistema
• Fecha de instalación del sistema
• Clave del producto
• Versión del DirectX
7. Monitor
• Identificación de la tarjeta
• Tamaño de la memoria
• Tipo de DAC
• Transistores de la GPU
• Ancho de la memoria del bus
• Reloj efectivo
• Banda pasante
8. Multimedia
• Descripción del dispositivo de audio
• Codecs de audio y vídeo (mencionar algunos)
9. Almacenamiento
• Descripción del disco duro principal
• Familia del disco duro
• Velocidad de rotación
• Interfaz
• Tamaño del búfer
• Descripción del dispositivo óptico
• Velocidades soportadas del dispositivo óptico
• Parámetros del dispositivo ATA
• Estado de SMART (mencionar algunos
ítem)
10. Dispositivos de hardware
11. Dispositivos por IRQ
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 28 l de Informática
Resumen de ordenador en Everest Home Edition
Dr.Hardware 2004
Este programa está hecho para ayudar tanto al experto como al novato para responder a todas las
cuestiones relacionadas con el hardware, la configuración y potencia de la computadora.
El programa concentra sus esfuerzos en la detección y consulta del núcleo del hardware y los
dispositivos
conectados a la PC. Además proporciona información relevante acerca de los recursos y el sistema
operativo.
Para expertos el programa provee además las estructuras subyacentes de datos, por ejemplo, el
espacio
de la configuración PCI o los módulos EEPROM de la SDRAM.
Varias cartillas y diagramas visualizan las relaciones de datos, por ejemplo, la capacidad libre y
utilizada
o resultados de tablas comparativas.
Todos los datos son escritos y mantenidos dentro de una base de datos consistente en numerosas
tablas que pueden ser editadas en los campos de los programas, que muestran los resultados.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 29
Resumen del sistema en Dr. Hardware 2004
SiSoftware Sandra
Según la empresa que ha creado este programa
existen decenas de millones de sistemas PC compatibles
en todo el mundo, debido a la popularidad
del estándar de la PC de IBM. Todas estas se suponen
100% compatibles a la cosa real. Sin embargo,
en estos días, debido a que IBM ya no establece
el estándar, no existe tal cosa como la compatible
con IBM; este término puede significar que la
especificación más popular, es decir, cierto procesador,
tarjeta gráfica, tarjeta de sonido, impresora,
etc., la cual es ampliamente usada, por lo tanto
soportada por la mayoría de los programas. Una
PC verdadera compatible puede significar que sea
cual sea el software que la compañía usa debe
funcionar en todas los equipos.
Es más fácil ahora, con los sistemas Windows,
detector las características de los componentes del
sistema (si los controladores respectivos están instalados)
pero no siempre. Los controladores tienen
fallas en sí mismos y a veces mienten por cualquier
razón. Aún hay huecos en Windows, de modo que
se tiene que hacer mucho para la detección. Lo que
es pero, Windows no es tan transparente como
DOS y no se pueden hacer las cosas que hacen los
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 30 l de Informática
programas en DOS. Windows 98 aún requiere DOS para muchas cosas, se vuelve un poco
complicado
manejar los modos virtual y protegido, anillo 0 y anillo3, VxD, entre otras cosas. En Windows XP
hay otros problemas… Y luego viene Windows CE.
Este programa es un analizador de sistemas Windows de 32 y 64 bits, que incluye módulos para
pruebas comparativas de rendimiento, pruebas y listas. Trata de ir más allá que otras utilidades y
mostrarnos más de lo que realmente está pasando, de manera que se puedan realizar
comparaciones
de alto y bajo nivel en un solo producto.
Se puede obtener información acerca de la CPU, conjuntos de chips, adaptadora de vídeo,
puertos,
impresoras, tarjeta de sonido, memoria, red, interiores de Windows, AGP, conexiones OBDC,
USB2,
Firewire, etc.
Se puede grabar, imprimir, enviar por fax, enviar por correo electrónico o insertar en bases de
datos
ADO/OBDC reportes en formato texto, HTML, XML, SMS, DMI o RPT.
Esta versión soporta muchas fuentes de información, lo que abarca computadoras remotas, PDA,
fonos pequeños, bases de datos o reportes del sistema guardados.
Todas las pruebas comparativas están optimizadas tanto para SMP y SMT (Hyper-Threading),
hasta
CPU de 32 ó 64 bits dependiendo de la plataforma.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 31
Tratamiento de virus y otros programas malignos
Los programas malignos modernos son: los virus informáticos, los troyanos, el correo no deseado
(“spam”), el software espía (“spyware”), los programas de escaneo de puertos, los mensajes
emergentes,
los marcadores de teléfono, etc.
El concepto de virus informático surge por primera vez en 1949. En la década de los 70
aparecieron
los primeros programas capaces de hacer copias de sí mismos, sin embargo no eran dañinos. A
partir
de 1983 se fueron desarrollando virus experimentales. En 1986 surge el primer virus dañino,
aprovechando
el cada vez más extendido uso de las PCs. En el proceso evolutivo de los virus se distinguen
tres generaciones:
- Primera generación: va desde el primer virus a mediados de los 80 hasta 1995. Estos virus se
transmitían por medio de disquetes y la mayor parte de ellos no eran capaces de reproducirse a
través de la red. Ejemplos de ellos son: Jerusalén y Michelangelo.
- Segunda generación: Comenzó en 1995 con el primer virus de macro. Estos se extendieron en
pocos meses. Como ejemplo podemos citar: Lady Di y Laroux.
- Tercera generación: Se inició en 1999. Los virus de esta generación están diseñados para
explotar
los recursos de la red y llevar a cabo una rápida propagación; es por esto por lo que se les
llama también virus de Internet. Algunos de estos virus son I Love You y VBS/Timofónica.
A pesar de los mitos y leyendas que existen en torno a los virus, estos son programas
informáticos
creados voluntariamente por personas con propósitos maliciosos. Son programas como cualquier
otro. Lo que diferencia estos programas del resto es que los virus se reproducen y suelen ser
dañinos.
La mayoría de los virus sólo se replican. Para ello se introducen furtivamente en otros programas
y documentos. Otros muchos causan también daños adicionales, pudiendo llegar a ser éstos muy
importantes, como por ejemplo, la pérdida de información almacenada en el ordenador infectado
por
el virus. Cuanto más extendido está un virus, más fácil es que uno sea afectado. Los virus no
pueden
dañar el hardware, no se pueden transmitir a discos protegidos contra escritura o a un CD-ROM,
tampoco pueden afectar elementos cercanos a la PC.
Ejemplo de cómo opera de el virus Klez
Tipos de virus:
• Virus genuinos. Son pequeños programas informáticos creados por una persona que tiene
capacidad de copiarse a sí mismos. Para poder reproducirse necesitan introducirse en archivos.
A este proceso de le llama infección. Producen efectos dañinos en la mayoría de los casos
y se introducen en los ordenadores sin que el usuario se dé cuenta y sin pedirle permiso.
Un virus para seguir vivo infecta.
• Gusanos. Son programas muy similares a los virus pero se diferencian en que no necesitan
infectar otros archivos para reproducirse. Su finalidad básica es hacer copias de sí mismos a
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 32 l de Informática
la mayor velocidad posible para propagarse rápidamente pudiendo llegar a colapsar por saturación
las redes en las que se infiltran. En algunos casos también dañan archivos, y se extienden
principalmente a través del correo electrónico, como el gusano I Love You. Un gusano
para seguir vivo infecta y se envía.
• Troyanos. Son archivos ejecutables que suelen llegar adjuntos en un mensaje de correo. En
el mensaje se indica que el archivo es útil, y por supuesto no dañino. La realidad es que el archivo
camufla, bajo su nombre inofensivo, un programa malicioso. Quien recibe el mensaje
puede que, confiado por su apariencia útil e inofensiva, ejecute el archivo adjunto, quedando
de inmediato infectado. Para realizar su función tiene que engañar.
Cada vez los virus son más complejos y muchos de ellos reúnen varias o todas las características
de
los diferentes tipos de virus. Son virus, gusanos y troyanos al mismo tiempo. Un ejemplo de esto es
el
virus W32/MTX que, además de infectar archivos, deja una puerta de acceso que permite enviar
información
confidencial desde la PC sin que el usuario se dé cuenta.
• Hoax (bulos). Conforman un tipo de mensajes que se difunden masivamente por Internet y
correo electrónico alertando a los usuarios sobre amenazas (por ejemplo, la aparición de un
virus muy dañino) o utilizando otros ganchos, como temas de cariz religioso o humanitario.
Una de sus finalidades es colapsar las redes al ser reenviados por las personas a las que
alertan. Algunos de ellos inducen al usuario a tomar acciones que provocan daños a sus
equipos. Lo mejor es no prestarles la más mínima atención.
Ejemplos de virus:
o MELISSA.A: Es un virus de macro que se
propaga a través del correo electrónico. Llega
dentro de un archivo que él mismo ha infectado.
Infectada la PC, cada vez que se
abra un documento de Word, el virus envía
el archivo a los primeros 50 contactos de la
libreta de direcciones del programa de correo
electrónico.
o SIRCAM: Es un gusano que se transmite a
través del correo electrónico. Viaja oculto en
un archivo adjunto al mensaje. Entre otras
cosas, escoge un archivo del sistema para
poder enviarse a sí mismo.
o I LOVE YOU: Es un gusano de IRC y correo
electrónico. Llega al PC oculto en un mensaje
de correo. Al abrir el mensaje y ejecutar
el archivo realiza su infección. Se reenvía
automáticamente a todas las direcciones
almacenadas. Entre los daños que provoca
se encuentra al descargar un troyano para
robar información confidencial del usuario.
o KLEZ: Es un gusano que se propaga a través del correo electrónico. Va oculto en un mensaje.
Provoca varios daños, entre los que se encuentra el borrado de archivos. También se puede
propagar
a través de redes.
o MAGISTER: Es un gusano que se transmite a través del correo electrónico. Se envía a varias de
las direcciones del usuario e infecta determinados archivos. Un mes después de la fecha de
infección,
lleva a cabo sus efectos destructivos.
Puertas de entrada para los virus:
Los virus tienen que entrar por alguna parte para afectar la PC. Hoy en día uno de los usos más
habituales
del ordenador es el intercambio de información con otras personas. Este intercambio lo hacemos
a través de diferentes medios: unidades de discos extraíbles, redes de PCs e Internet.
Si el sistema no está actualizado los piratas informáticos u otros irresponsables de la informática
pueden
aprovecharse de ciertas vulnerabilidades del mismo, lo cual puede abrir otra serie de entradas.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 33
Soluciones contra los programas malignos
Existen una serie de programas que pueden ser descargados desde Internet que nos permiten una
protección razonable contra los ataques informáticos provenientes desde el exterior. Considerando
que en la actualidad toda la tecnología informática está interconectada mundialmente, es muy
probable
que cualquiera de estos programas nos proteja de la mayoría de estos problemas.
Un antivirus es un programa informático que se encarga de prevenir, detectar y eliminar virus
informáticos
del equipo al que “custodia”. Su finalidad principal es la preventiva, es decir, evitar que un
virus pueda causar daños en la PC. No obstante muchos antivirus son capaces de reparar equipos
ya
infectados, aunque la reparación del 100% de los daños no es posible en muchos casos, ya que
son
las características del propio virus las que provocan esto. Para que el antivirus sea capaz de
detectar
un virus debe conocer la “huella dactilar” que lo identifica. Las huellas de los virus se almacenan en
un archivo llamado archivo de identificadores de virus, o archivo de firmas. Este archivo es una
de
las piezas imprescindibles que componen el antivirus. Las compañías antivirus son las encargadas
de
obtener las huellas dactilares de los virus e introducirlas en los archivos identificadores de virus.
Cada
día las empresas antivirus identifican decenas de huellas pertenecientes a virus. La actualización
del
antivirus consiste principalmente en añadir estas nuevas huellas a su archivo de identificadores de
virus.
Para que el antivirus se adapte a las necesidades del usuario y a la PC en el que se encuentra,
debe
ser configurado. Puede analizar archivos ejecutables y comprimidos. El programa antivirus analiza
de
dos formas la memoria RAM, las unidades:
- Análisis permanente: el antivirus analiza constantemente analizando las operaciones que se
realizan con la PC y que puedan acarrear la introducción de virus.
- Análisis por demanda: el antivirus realiza el análisis en determinados momentos o cuando el
usuario lo solicita.
Es conveniente que el antivirus sea capaz de actualizarse cada vez que aparezca un nuevo virus
sin
necesidad de que el usuario intervenga. Si se navega por Internet o se utiliza el correo electrónico
es
importante que el antivirus adquirido tenga protección para ello. Se debe tener un servicio de
atención
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 34 l de Informática
al usuario permanentemente. Algunas compañías permiten el envío de archivos sospechosos para
ser analizados y decir si tienen o no virus; en otros casos se usa un sistema de detección
heurística,
que encuentra virus nuevos no identificados. Un antivirus, finalmente, debe ser fácil de usar.
Una solución gratuita suele ser la revisión gratuita “en línea” que proveen algunas empresas, como
por ejemplo ActiveScan de Panda Software. Por otro lado, si se sabe que el equipo está infectado
con
un virus conocido, es relativamente fácil conseguir una herramienta de desinfección específica
para
tal desde la mayoría de los sitios web de las empresas antivirus más populares.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 35
Tratamiento de problemas lógicos en discos duros
Aspectos sobre el hardware en los discos
Tanto los disquetes como los discos duros usan el mismo fenómeno que una grabadora de cintas
para almacenar datos. Una cabeza de grabación magnetiza partículas microscópicas incorporadas
en
una superficie; cuando las partículas son pasadas por la cabeza magnetizada se magnetizan. En
una
cinta de audio de de computadora digital, el medio magnético es una larga cadena de cinta plástica
con partículas incorporadas compuestas normalmente de óxido de hierro. No hay nada mágico
sobre
esa larga forma delgada; se puede crear una grabadora magnética con un medio de cualquier
figura
si se tiene dominio de la mécanica de hacer que el medio sea pasado por una cabeza de grabación
moviéndose.
Pistas
Por medio de aplicar una señal digital a la cabeza de lectura-escritura, se graba información en la
pista de un disquete de la misma forma que se graba en una cinta de audio. La diferencia está en
que
con la cinta se graba una señal variable continuada que representa una onda de sonido llamada
señal
analógica. En un disquete, se graba o una señal máxima (1) o ninguna (0) llamada señal digital.
La pista circular en un disquete debe ser delgada para que las cabezas magnéticas funcionen
correctamente.
Por lo tanto, una única pista de datos en el disco ocupa sólo una fracción del área total del
disco. Pero tal como se grabarían dos, cuatro o más pistas en una única cinta de audio, se pueden
grabar múltiples pistas en un único disco. Y tal como con las cintas de audio, se pueden grabar
múltiples
pistas de dos maneras: por medio de agregar más cabezas, cada una posicionada para grabar
su pista dentro del previo, o por medio de mover una única cabeza hacia delante y hacia atrás a
través
del disco. El primer método es caro pero rápido, puesto que se pueden grabar múltiples pistas
simultáneamente. Algunas unidades de alto rendimiento usan cabezas múltiples por superficie de
disco para alcanzar velocidad. El segundo método es más lento pero más económico y es usado
por
muchos fabricantes.
Discos de doble lado
Tal como las grabaciones, los disquetes tienen dos lados que pueden ser tratados con una
cobertura
magnética, lo que permite la grabación de ambas superficies. A este respecto, los discos se
diferencian
de las cintas, las cuales son cubiertas y grabables por un solo lado. Con los disquetes
particularmente,
un disco cubierto con material magnético sobre un solo lado tiende a combarse. Al grabar
sobre ambos lados de un disco se rinde economía por escala. Una unidad de disco que graba
sobre
un solo lado necesita un motor para que gire el disco, un aparato para que sostenga la cabeza
contra
el disco, un segundo motor para mover la cabeza hacia adelante y hacia atrás a través del disco,
una
estructura que sostenga todo el trabajo, etc.
Cilindros
Otro beneficio de grabar sobre ambos lados de un disco es que se puede escribir dos veces más
datos antes de mover la cabeza a la siguiente pista. Los datos pueden ser escritos primero en la
pista
de la parte superior del disco; luego, sin mover la estructura de la cabeza, más datos pueden ser
escritos
a la pista de la parte inferior. Este par de pistas que yacen una sobre la otra son llamadas
colectivamente
como un cilindro. Los cilindros y las pistas están numerados para referencia conveniente.
La pista más externa se llama pista 0, la pista en la parte superior del disco es llamada pista 0,
lado 0, y la pista en la parte inferior es llamada pista 0, lado 1. o se puede referir a ambas pistas
cero
juntas como cilindro 0. Los disquetes de 1.44MB tienen 80 pistas, numeradas desde el cilindro 0 al
cilindro 79. En un disquete, la cabeza de grabación actualmente se posiciona directamente en la
cobertura
magnética del disco. Esto permite que la cabeza lea y escriba la señal lo más fuertemente
posible mientras que la fuerza de la señal va disminuyendo según se incrementa la distancia entre
la
cabeza y la superficie. Sin embargo, la fricción limita la velocidad a la cual el disco puede girar, la
cabeza debe estar en contacto constante con la superficie del disco duro, ya la cabeza puede
dañar
la superficie del disco. Debido a que la velocidad de rotación afecta directamente la velocidad de
lectura
los disquetes son lentos por naturaleza.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 36 l de Informática
Discos duros
Los discos duros mantienen la cabeza ligeramente por encima del disco, haciendo que la fricción
entre la cabeza y el disco, las irregularidades menores de la superficie del disco, y el uso de la
superficie
del disco por la cabeza dejen de ser problemas. Sin embargo, existen nuevos problemas. Puesto
que la fuerza de la señal decrece cuando la distancia entra la cabeza y el disco se incrementa, la
cabeza debe estar lo más cerca posible al disco pero lo suficientemente lejos para que o toque el
disco así como las imperfecciones de sus componentes que se expanden por el calor.
Cabezas de lectura/escritura antigua y modernas
Para resolver este problema, la cabeza de grabación del disco duro actúa como un deslizador en
miniatura. La cabeza actualmente flota en la capa de aire que se ha creado debido al rápido giro
del
disco. Esta capa de aire es muy delgada, pues ni siquiera un cabello podría pasar entre la cabeza
y la
superficie del disco.
Este método requiere un soporte rígido (plato) para la cobertura magnética; un disquete girando a
varios miles de revoluciones por minuto se rayaría con la cabeza. Además, los discos duros deben
estar sellados de manera que las cabezas no chocarían con partículas que se hayan interpuesto
entre
la cabeza y la superficie del disco. La entera estructura del disco es ensamblada en un cuarto
limpio y el aire dentro de la cámara está microfiltrado, lo cual alza el precio de los discos duros.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 37
Estos altos costos de fabricación implican que tiene sentido apretarlo lo más que se pueda. Un
plato
extra o dos sólo incrementan el costo un poquito. Los discos duros típicos tienen entre 4 o 6
superficies
montadas sobre el mismo spindle (girador), y un número correspondiente de cabezas montadas
en un único brazo que se mueve en tándem.
El esquema de numeración para los lados de un disco duro de múltiples platos es una extensión de
la
numeración para discos de doble lado. La parte superior del primer plato es el lado 0, su parte
inferior
es el lado uno, la parte superior del segundo disco es el lado 2, y su parte inferior es el lado 3. Las
cuatro pistas cero en una unidad de dos platos son llamadas colectivamente cilindro 0.
La cantidad de datos que una única pista circular en un disco duro puede contener depende del
esquema
de codificación de datos que se usa. Muchos discos duros antiguos usan una variante de un
esquema de codificación llamado MFM (modulación por frecuencia modificada), con la cual se
pueden
leer y escribir confiablemente de 8 a 12 kilobytes por pista. Luego se usado el esquema de
codificación
RLL (longitud de corrida limitada), con la cual se puede escribir confiablemente entre 12 a 18
kilobytes por pista.
Sectores
Aunque es posible escribir y leer datos desde un disco en bloques de 12 a 18KB a la vez, estos
números
han sido considerados históricamente muy grandes para ser prácticos. Las controladoras de
disco, tanto en disquetes como discos duros, leen y rescriben sólo un segmento de pista a la vez
(un
sector). El número particular de bytes en cada sector depende del hardware de controladora y del
sistema operativo. Los fabricantes de hardware diseñan la controladora para soportar diferentes
tamaños
de sectores, y los desarrolladores del sistema operativo escogen según los tamaños disponibles.
Puesto que los tamaños de sectores soportados son de 128, 256, 512 y 1024 Bytes, las versiones
de DOS usan exclusivamente sectores de 512 Bytes, tanto para disquetes como discos duros.
Un disquete puede incluir hasta 18 sectores por pista y mantener confiabilidad. Puesto que IBM
originalmente
adoptó una estrategia conservativa en la cual se usa sólo 9 sectores por pista, haciendo
disponibles 368KB en los disquetes, los discos de alta densidad usan 18 sectores por pista. Un
disquete
de alta densidad moderno incluyen 80 pistas con 18 sectores, cada uno con 512 Bytes, lo cual
multiplicado llega a 1440KB.
Con sus velocidades rotacionales altas, superficies rígidas, y más tolerancias rigurosas de
fabricación,
los discos duros contienen tanto más pistas por lado como más sectores por pista. Los discos
duros típicos con codificación RLL usan 25 sectores por pista. Otros discos duros usan una mejora
de
RLL llamada ARLL (RLL avanzado), el cual permite alrededor de 33 sectores por pista. Además de
tener una capacidad de datos más alta que los disquetes, la cabeza del disco duro puede
presentar
datos a la controladora de un modo más rápido.
Mientras que el dividir la pista en sectores resuelve ciertos problemas, se requiere más información
para encontrar los datos. Para encontrar una porción de datos se requiere el número de lado, pista
y
sector dentro de la pista.
Direcciones de sector
Luego que la cabeza se mueve a la pista correcta, debe reconocer que el sector contiene los datos
deseados. En los primeros disquetes, los agujeros eran sacados en intervalos regulares alrededor
de
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 38 l de Informática
la circunferencia del disco. Cada agujero marcaba el comienzo del sector. Este método se llamaba
sectorización dura.
La sectorización dura no se adaptó bien a las unidades de alto rendimiento. Para identificar
sectores
en discos modernos, cada dirección de sector es codificada en los datos del sector durante el
formato.
Este acercamiento se llama sectorización ligera.
En la sectorización ligera, la dirección se hace una clase de preámbulo para los datos del sector
mismo.
En la cabeza de este preámbulo, una secuencia única de bytes de sincronización le dicen a la
controladora que está a punto de leer una dirección de sector. Al final, el preámbulo contiene bytes
de
intervalo, bytes de relleno ubicados entre sectores para crear una tolerancia de tiempo para la
lectura
de cada sector.
Si el preámbulo del sector es destruido o es difícil de leer, el mensaje “No se encuentra sector”
aparece
y el dato se pierde.
Formato en bajo nivel
Escribir las direcciones de sector, los bytes de sincronización, los bytes de intervalo, y otros tipos
de
datos en el preámbulo del sector se llama formato en bajo nivel, o formato físico, puesto que sólo la
controladora puede realizar el trabajo. Durante el formato en bajo nivel, el software le dice a la
controladora
que dé formato a una pista, escoge los tamaños disponibles de sector, y especifica otros
parámetros.
Luego, la controladora ejecuta el formato.
Un disco sectorizado ligeramente debe ser formateado en bajo nivel antes de ser usado para
almacenamiento
de datos. Un segundo proceso, llamado formato lógico debe también tener lugar antes de
un disco almacene datos.
El formato físico y lógico puede ser confuso porque el comando FORMAT de DOS realiza ambos
aspectos del trabajo en un disquete, pero sólo realiza el formato lógico en el disco duro.
Interpolación de disco (Interleave)
Se puede querer realizar un formato en bajo nivel en un disco duro para cambiar la interpolación
del
disco. Un formato en bajo nivel escribe cada dirección del sector en el preámbulo del sector. A
veces
los sectores están numerados de modo secuencial alrededor de la pista, pero no tiene que ser así.
Hay buenas razones para no numerar los sectores de modo secuencial.
Si el rendimiento de la computadora coincide perfectamente con el disco duro, los números
secuenciales
de sectores serían apropiados. Según los datos vienen fluyendo desde la controladora, la
computadora
transfiere los datos en la memoria, retornando a la controladora justo a tiempo para grabar
la siguiente secuencia de datos leídos.
Sin embargo, la mayoría de computadoras no coinciden perfectamente. En la mayoría de las
computadoras,
la controladora lee un sector, y la computadora lo almacena lejos. La computadora retorna a
la controladora, lista para más datos. Pero por ahora, el siguiente sector de la secuencia ha pasado
la
cabeza, y el tercer sector en secuencia está a punto de venir por debajo de la cabeza. Ahora la
computadora
debe esperar mientras el disco realiza una revolución completa hacia el inicio del sector 2.
Esta es la pero coincidencia posible; se obtiene un sector de datos por cada vuelta del disco. Sin
embargo,
puesto que las direcciones de sectores son simples datos, pueden ser cambiados. Por ejemplo,
cada otro sector puede estar etiquetado secuencialmente alrededor de la pista.
Cambiar el factor de interpolación durante un formato en bajo nivel afina el rendimiento de un disco
duro. Sin embargo, si se reduce el factor hasta el punto donde la computadora no puede
mantenerse
al paso del disco, el rendimiento se desploma. Algunos programas calculan el factor óptimo de
interpolación
y lo ajustan al nuevo sin requerir el borrado de los datos primero. Sin embargo, las unidades
modernas tienen controladoras avanzadas y discos de alta velocidad que ya están configuradas
para
rendimiento óptimo.
Aspectos sobre el software en los discos
Las características del software determinan cómo el sistema operativo organiza y encuentra los
datos.
Para velocidad y eficiencia al acceder a bytes particulares en un disco grande, el sistema operativo
construye directorios y los indexa describiendo lo que se ocupa, lo que está libre, y las partes que
no deberían ser usadas debido a daño físico. Este tipo de información del disco se llama formato
lógico, y el proceso de escribir los directorios e índices que soporta esta organización se llama
formateado
lógico.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 39
En cualquier clase de disco DOS utiliza el mismo formato lógico para organizar el disco en cuatro
áreas principales: el registro de inicio, la tabla de asignación de archivos, el directorio raíz, y el área
de datos. Los discos duros tienen una quinta área, la tabla de particiones, que se describirá luego.
El registro de inicio (Boot Record)
El registro de inicio de DOS ocupa el primer sector de la primera pista del primer lado del disco
(sector
1, pista 0, lado 0). Actualmente, esto es estrictamente cierto en los disquetes, los discos duros
reservan el primer sector para la tabla de particiones. El registro de inicio permite que la
computadora
lea un pequeño programa, el código de inicio, que abre el paso al resto del sistema operativo.
Además de este pequeño programa de inicio, el registro contiene una lista de características claves
sobre el disco, incluyendo el número de bytes por sector, el número de sectores en el disco, el
número
de sectores por pista, y el número de cabezas. Puesto que esta tabla contiene información tan
vital, el registro de inicio es escrito en todos los discos durante el formateado lógico, aún en los
discos
que no contienen los archivos de sistema DOS necesarios para hacer un disco iniciable.
La segunda y tercera área que DOS establece durante el formateado lógico, la FAT y el directorio
raíz, mantienen la pista de dónde es almacenado cada archivo, qué sectores son usados, y cuáles
están libres.
Clústeres
Una vez que un disco está formateado, el montón de datos más pequeño que el controlador puede
leer o escribir es un sector, el cual es igual a 515 Bytes para todos los discos DOS. Con los
disquetes,
DOS mantiene la pista del estado de cada sector. Esto requeriría una gran cantidad de trabajo en
discos de alta capacidad, de manera que DOS trabaja en su lugar con unidades de varios sectores
llamadas clústeres.
Antes de ver más cerca de los clústeres y cómo DOS mantiene la pista de los archivos en un disco,
veamos algunos de los problemas que DOS encuentra cuando le pedimos que cree, expanda,
contraiga
y elimine archivos.
Fragmentación de archivos
El problema básico con la administración de archivos de computadora es
que están constantemente cambiando. Supongamos que se escribe un
archivo de 2250 bytes a un disco no usado de 1.2MB. el número mínimo
de bytes que DOS leerá o escribirá en este disco es un sector de 512 bytes,
así que el archivo de 2250 bytes requiere de cinco sectores. Los primeros
cuatros sectores mantienen 2048 bytes, así que el archivo usa solamente
202 bytes del último sector.
Puesto que DOS no puede escribir en un sector parcial, reserva todo el
quinto sector para el archivo, dejando que el remanente del sector se desperdicie.
Luego, se escribe un segundo archivo en los siguientes siete sectores del
área de datos. Entonces, se agregan 460 bytes al primer archivo. Solamente
202 bytes del último sector estuvieron en uso, así que 310 bytes
pueden ir allí. Pero eso deja 150 bytes; ¿a dónde fueron?
No pueden ir en el primer sector luego del archivo de cinco sectores, porque
ese sector está usado por el siguiente archivo. DOS podría mover ese
siguiente archivo a un sector adelante, pero esto tomaría tiempo. Por otro
lado, si el siguiente megabyte de sectores ya estuviera siendo tomado por
otros archivos, DOS tendría que mover un megabyte de datos solo para
escribir 150 bytes. Por lo tanto, DOS escribe el archivo a clústeres no contiguos
o fragmentados. Esto no es problema mientras que DOS encuentre
todas las piezas y las enlace juntas.
La Tabla de Asignación de Archivos (FAT)
DOS mantiene una tabla de asignación de archivos (FAT) para mantener la pista del estado de los
clústeres. La FAT es muy importante ya que DOS almacena dos copias idénticas de la misma.
Cuando
un archivo se expande, DOS busca en la FAT para encontrar y reservar el siguiente clúster libre.
En el ejemplo anterior, la FAT identifica el siguiente clúster libre desde el comienzo del área de
datos.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 40 l de Informática
Puesto que los clústeres son definidos por DOS, DOS define el número de sectores que contienen.
En vez de depender de un tamaño único de clúster, DOS varía el tamaño que corresponda al
medio.
El tamaño del clúster de un disco es establecido durante el formateado lógico y no cambia a menos
que se vuelva a formatear nuevamente el disco. Clústeres más pequeños implican más entradas e
la
FAT, más operaciones de lectura y escritura, etc. Sin embargo, tamaños más pequeños de
clústeres
significan menos espacio desperdiciado al final de cada archivo.
Numeración de clústeres
Antes de comprender cómo DOS almacena la información en la FAT, se debe comprender cómo
DOS enumera los clústeres.
La controladora hace referencia a una ubicación particular usando los números del lado, pista y
sector,
de modo que la PC debe especificar ubicaciones específicas de disco usando el mismo sistema,
el cual es la función del BIOS integrado en la ROM. Para el sistema operativo, este sistema no es
apropiado debido a que el número de pistas, sectores y lados cambian de un disco a otro.
DOS por lo tanto ubica los datos por medio de un esquema de numeración de sectores de una
dimensión
llamado numeración de sectores lógicos, donde todos los sectores son numerados
secuencialmente,
empezando con el sector 1 del lado 0, pista 0. Dos numera todos los sectores en un cilindro
antes de moverse al siguiente para minimizar el movimiento de las cabezas y acceder a tiempo
cuando los sectores son leídos secuencialmente. A diferencia de los números de sectores físicos,
los
cuales empiezan en 1, los números de los sectores lógicos empiezan en 0. La numeración en
secuencia
de los sectores del disco sirve como una traducción entre las maneras en que DOS y el
ROM-BIOS y la controladora se refieren a un sector.
El esquema de numeración de clústeres se salta sobre los sectores ocupados por el área del
sistema,
el registro de inicio, la FAT y el directorio raíz. Este esquema empieza con el área de datos. En un
disco con un tamaño de clúster de 4 sectores, los primeros cuatro sectores del área de datos se
llaman
clúster 2 (la numeración de clúster empieza en 2, no en 0 ó en 1), los siguientes cuatros sectores
son el clúster 3, etc. Un disco de 84MB, con un tamaño de clúster de 4 sectores, tendría cerca de
41,937 clústeres de área de datos; el último número de clústeres sería 41,938, uno más grande
que
el número de clústeres.
Guardando información en la FAT
Las primeras dos entradas de la FAT están reservadas para información especial. La tercera
entrada
contiene información acerca del primer clúster (clúster 2). La siguiente entrada contiene
información
acerca del segundo clúster (clúster 3), etc., de modo que la última entrada de la FAT nos dice el
estado
del último clúster en el disco. (Estrictamente hablando, algunos de estos detalles pertenecen a
todos los discos flexibles, pero sólo a los discos duros con una sola partición.)
Cada entrada de la FAT contiene información clave. Por ejemplo, puesto de incluso los mejores
discos
pueden tener algunos sectores malos, la entrada de la FAT para un clúster dado indica si hay un
sector malo en cualquier lugar en el clúster de manera que DOS sabe que no debe asignar ese
clúster.
DOS graba información acerca de los sectores malos cuando crea la FAT durante el formato
lógico.
Este proceso se llama creación del mapa de sectores malos, y es muy importante para la
integridad
de los datos.
Cuando un programa de formato basado en DOS da formato a un disco flexible, escribe un byte
especial
(F6 en hexadecimal) a través de toda el área de datos. Luego de finalizar el formato, intenta
leer ese byte a partir de cada sector del disco. Cuando la controladora no puede leer un sector,
pasa
un mensaje de error a DOS, y DOS marca el clúster que contiene el sector como malo. Algunos
cuantos
otros sectores pueden ser leídos como en buen estado por la controladora pero tienen bytes de
CRC incorrectos, lo que indica que ha habido un error en la lectura de los datos.
Cuando un sector es escrito, un valor de verificación de suma, conocido como verificación de
redundancia
cíclica (CRC), es calculado, basado en el valor de los bytes escritos. Este valor es escrito
al disco inmediatamente siguiendo al sector de datos. Cuando el sector es leído posteriormente,
sus
bytes de CRC son leídos también. El mismo cálculo es realizado nuevamente, esta vez sobre los
datos que han sido leídos. El CRC calculado a partir de la lectura de los datos es comparado con el
CRC calculado a partir de los datos donde se escribieron. Si estos valores no coinciden, ocurre un
error de lectura. Programas como Norton Disk Doctor marcan el clúster que contiene ese sector
como
malo de modo que el área del disco no será usada nuevamente.
Además de la información sobre el clúster sea que esté ocupado o esté mal, la FAT indica dónde
se
ubican los clústeres no contiguos que pertenecen a un archivo. Cada entrada en la FAT usada un
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Programa Nacional de Informática 41
archivo apunta hacia la siguiente entrada de la FAT en el archivo. De esta manera, se crea una
cadena
de entradas de FAT para el archivo, con cada entrada apuntando a la siguiente. El número de la
secuencia de cada entrada de la FAT es la misma que el clúster está reportando, de modo que
DOS
sigue una cadena de archivos en la FAT para ubicar cada clúster en el archivo.
Para ubicar el principio de la cadena, DOS mantiene una lista de la entrada de inicio para cada
archivo.
A partir de la primera entrada de la FAT, DOS puede encontrar el primer clúster. Puesto que cada
entrada apunta a la siguiente en la cadena, DOS puede encontrar todos los clúster en el archivo.
DOS necesita además encontrar el último clúster de un archivo. Esa información podría ir en el
mismo
lugar como la información del clúster de inicio, por medio de listar tanto el número del clúster como
el tamaño del archivo. Alternativamente, la entrada de la FAT podría contener un byte especial
que corresponda con el último clúster de cada archivo. De alguna manera DOS usa ambos
métodos:
el directorio archivo graba tanto la longitud de cada archivo y su número de clúster de inicio, y la
última
entrada de la FAT de cada archivo es marcada especialmente.
La FAT es una tabla de entradas que corresponde a cada clúster en el disco. Cada entrada indica
si
su clúster asociado está disponible, malo, o en uso por un archivo. Si el clúster está en uso, la
entrada
o apunta hacia la siguiente entrada clúster/FAT del archivo, o indica que el clúster es el último
clúster del archivo. Así pues, una entrada de la FAT puede contener uno de cinco valores listados
a
continuación:
Valor (hexadecimal) Significado
0000 Clúster disponible
0002 - FFEF Clúster en uso por un archivo
(el número apunta al siguiente clúster en el archivo)
FFF0 – FFF6 Reservado; no utilizado
FFF7 Clúster defectuoso; no se usa
FFF8 – FFFF Último clúster en un archivo
El directorio raíz
El directorio raíz es la última parte del área del sistema de cualquier disco formateado por DOS. Si
damos un vistazo a un directorio utilizando un programa como Norton Disk Editor, veremos que
cada entrada de directorio contiene más información que solo el número de clúster de inicio y el
tamaño
de cada archivo. Además, cada entrada de directorio lista el nombre del archivo asociado con
el número de clúster de inicio.
Observando desde otro ángulo, hay una entrada de directorio por cada archivo en el disco y un
directorio
de archivo contiene un puntero hacia su primera entrada en la cadena de la FAT. Además, cada
entrada de directorio contiene campos de hora y fecha, un campo de atributos de archivo, y bytes
adicionales reservados por DOS.
Los atributos representa propiedades especiales que pueden ser aplicados a un archivo, tales
como
de sólo lectura, escondidos, de sistema, etiquetas de volumen, subdirectorios, y archivados. Los
atributos
están codificados con bits; un atributo es establecido si su BIT asociado es un 1.
El atributo de etiqueta presenta una situación no usual. No existe ningún archivo para una entrada
de
directorio en el área del sistema, es ubicada inmediatamente siguiendo a la FAT. El tamaño y la
ubicación
del directorio raíz son establecidos durante el formato lógico y no pueden ser cambiados
posteriormente.
Los subdirectorios, por otro lado, pueden ser creados, agrandados, reducidos, y eliminados
según sea necesario.
El tamaño del directorio raíz varía con el tipo del disco. En un disquete de 1440KB, el programa
FORMAT crea un directorio raíz con espacio para 224 entradas. En la mayoría de los discos duros,
FORMAT crea un directorio raíz que puede contener 512 entradas. Si desea más de 512 archivos
en
un disco duro, se deben crear algunos subdirectorios.
Una entrada en el directorio raíz puede hacer referencia a un archivo o un subdirectorio. Un
subdirectorio
es como un archivo en forma, pero como el directorio raíz en funciones. Debido a que los
subdirectorios
están almacenados en el área de datos, son espacio asignado como si fueran archivos,
sobre una base “según se requiera”. Pueden crecer, expandirse y ser borrados como un archivo.
Pero,
en vez de contener datos, contienen otros nombres de archivos.
Nombres de archivo
Cada entrada de directorio contiene el nombre del archivo, tamaño de archivo, fecha y hora de la
creación del archivo (o última modificación), y el número de clúster de inicio (entrada de FAT). El
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Manual del Participante
Programa Nacional 42 l de Informática
nombre del archivo es un área de 11 bytes, dividida en un campo de nombre de 8 bytes y un
campo
de extensión de 3 bytes. Los nombres de archivos de menos de ocho caracteres son empujados a
la
derecha con espacios inmediatamente seguidos por la extensión, empujados con espacios de
hasta
tres bytes. Se asume que el punto está entre el octavo y noveno carácter. Un nombre de archivo es
siempre almacenado en letras mayúsculas. DOS no reconoce letras minúsculas en los nombres de
archivo.
Tal como una entrada de la FAT puede ser un puntero hacia la siguiente entrada en la cadena o
uno
de tres códigos especiales, así pues el primer byte en el campo del nombre de archivo puede ser o
la
primera letra del nombre, o uno de tres códigos especiales:
� Un 0 como el primer byte indica una entrada de directorio completamente no usada. Esto indica
el final de las entradas de directorios activas.
� Un carácter de período como el primer byte indica que la entrada está reservada por DOS para
usarse en la navegación alrededor de la estructura de directorios.
� Un carácter sigma griego en minúscula (σ, E5 hexadecimal) como el primer byte indica que el
archivo ha sido eliminado. Un programa de recuperación de archivos borrados representa el
carácter sigma como una marca de interrogación, para indicar que representa un archivo borrado
y por ahora un carácter desconocido.
Afortunadamente, DOS no borra los datos en un archivo borrado. Simplemente marca el primer
byte
del nombre de archivo con una sigma para indicar que el archivo ha sido borrado, y luego
reemplaza
las entradas de FAT del archivo con 0s. Puesto que no borra los datos o el clúster de inicio en le
directorio,
programas de recuperación pueden encontrar y recuperar el primer clúster, siempre y cuando
no haya sido sobrescrito.
Usando conocimientos de la estructura, directorios y FAT del disco, los programas de recuperación
con frecuencia pueden recuperar el resto de los clúster de un archivo automáticamente. Se puede
saber cuántos clúster buscar, puesto que la longitud del archivo borrado en el directorio no ha sido
sobrescrito. A veces el archivo está fragmentado de mala manera y los programas de recuperación
no pueden ubicar los clústeres correctos o puede que los ubiquen pero los ponga en el orden
equivocado.
La tabla de particiones
Para disqueteras y algunos discos duros especiales, el área del sistema está dividida en tres
partes
contiguas: el registro de inicio, la FAT y el directorio raíz. Sin embargo, el área del sistema de la
mayoría
de los discos duros incluye un componente adicional diseñado para acomodar múltiples sistemas
operativos.
La tabla de particiones es encuentra siempre en el primer sector de cualquier disco particionable
(tal
como el registro de inicio es encontrado en el primer sector de cualquier disco no particionable). La
tabla de partición debe ser establecida antes del formato lógico. El comando FDISK establece la
tabla
de partición. Antes de poder usar un disco duro, se debe ejecutar FDISK seguido por el programa
FORMAT.
Si el disco particionado es además el disco de inicio, la tabla de particiones especifica qué sistema
operativo empieza a funcionar al tiempo de iniciar. En un disco no particionable, el primer sector es
siempre el registro de inicio, un programa pequeño que carga el resto de DOS. Los discos
particionables
ponen además un registro de inicio en el primer sector, como parte de la tabla de particiones
llamado un bloque de inicio maestro.
Cuando iniciamos desde un disco particionable, DOS lee el código en el bloque de inicio maestro.
Ese código llega encuentra qué partición es activa y lee el código de inicio correspondiente. Si la
partición
de DOS ocupa el disco duro entero, el código de inicio maestro lee el registro de inicio de DOS,
el cual lee en el resto de DOS. Si hay dos particiones y UNIX estuviera activo, el código de inicio
maestro lee el código de inicio a partir de la partición UNIX, la cual lee en el resto de UNIX.
A lado de la tabla de partición, el remanente del disco particionable está organizado como se
describió
antes, con la excepción de que ahora la descripción de la organización de un disco DOS aplica
solamente a la partición DOS. En el caso típico, donde la partición DOS ocupa el disco entero, la
única
diferencia es que todo se mueve hacia una pista para la tabla de partición. Aunque la tabla de
particiones
usa sólo el primer sector del sector 0, los sectores remanentes en la pista son saltados de
cualquier forma. El registro de inicio de DOS aún inicia en el sector 1, pero de la pista 1; la FAT
iniciaría
en el sector 2 de la pista 1, etc.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 43
Corrección de problemas en la unidad
Si un disco duro tiene un problema mecánico dentro del
HDA (estructura de cabezas del disco), que está sellado,
usualmente la reparación es muy difícil. Adquirir una
nueva unidad de disco es menos costoso. Si la falla
está en la tarjeta lógica, la tarjeta puede ser reemplazada
con una de una unidad del mismo tipo. Esto se suele
hacer sólo para leer la información en la unidad fallada
adquiriendo una segunda unidad para quitarle su tarjeta
lógica. Los fabricantes de unidades normalmente no
venden partes de la unidad. La mayoría de problemas
de la unidad de disco no son problemas mecánicos; en
su lugar, son problemas “suaves” que pueden ser solucionados
por un nuevo formato en bajo nivel y sesiones
de mapeo de defectos. Estos problemas se caracterizan
por una unidad que suena normal, pero produce varios
errores de lectura y escritura. Los problemas duros son
mecánicos, tales como cuando la unidad suena como si
tuviera piedritas perdidas. Ruidos como de chatarra de
metal y como que se moliera algo en la unidad, con falta
de capacidad de lectura y escritura, también califican
como errores duros. En estos casos, un formato en bajo
nivel es improbable que ponga a la unidad de nuevo a
funcionar. Si se indica un problema de hardware, primero se debe reemplazar la estructura de la
tarjeta
lógica, lo que permitiría recuperar los datos del disco.
Entre el directorio y la FAT, muchas cosas ocurren. Por ejemplo, un clúster de la FAT puede estar
marcado como en uso, aún sin ser parte de una cadena de asignación de archivo. Esta situación
se
llama un clúster perdido. En una situación diferente, una entrada de FAT para un clúster podría
apuntar de vuelta a una entrada que ya apuntó hacia delante en esta entrada, creando una cadena
circular. En un tercer ejemplo, las cadenas de la FAT para o dos o más entradas podrían apuntar al
mismo clúster, lo que significa que un único clúster ha sido asignado hacia dos archivos diferentes,
un
error llamado archivos con vínculos cruzados.
Aunque tales errores pueden ocurrir por razones no definidas, pueden ocurrir además cuando se
apaga la computadora mientras una aplicación aún tiene un archivo abierto o está en proceso de
escribir en el disco. Para evitar tales errores, se deben finalizar las aplicaciones antes de apagar el
sistema.
Programas como Norton Disk Doctor pueden tratar con estos problemas con una intervención
mínima
por parte del usuario. Se pueden verificar incluso problemas físicos de discos, como sectores que
no se pueden leer. Se puede dar formato de nuevo a los sectores defectuosos y volver a escribir
los
datos anteriores. Se puede detectar y corregir tablas de partición y registros de inicio defectuosos,
así
como problemas con la FAT y el directorio raíz.
Cuando se accede a una unidad es fácil determinar si la unidad ha sido particionado y formateado
apropiadamente. Una prueba simple puede decirnos si es así o si en su condición “cruda”. Esta
prueba
es mejor si se tiene un disco de inicio disponible y si la unidad de disco duro es la única conectada.
1. Se conecta la unidad al sistema, con sus conectores de datos y de energía, en una superficie
aislada.
2. Se detecta la unidad en el BIOS y grabar los cambios.
3. Iniciar el sistema operativo desde el disco de inicio.
4. Desde el prompt de la unidad A: se ingresa el comando: DIR C:
5. Verificar las siguientes respuestas:
- Especificación de unidad no válida: Esto indica que la unidad no tiene una partición (creado
por FDISK), o que el existente Sector de Inicio Maestro o tablas de particiones han sido
dañadas. La unidad debe ser particionada y formateada antes de usarse. También se puede
obtener esta advertencia si se trata de leer un disco particionado con FAT32 o NTFS desde
un disco de inicio de una versión antigua de MS-DOS. Se sugiere crear un disco de inicio
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Programa Nacional 44 l de Informática
desde Windows 95B/98/Me para detectar particiones en FAT32, o Windows NT/2000/XP para
detectar particiones NTFS.
- Tipo de medio no válido: Esta unidad ha sido particionada pero no formateada, o el formato
se ha corrompido. Debería usarse FDISK para examinar las particiones existentes de la unidad
y borrarlas y crearlas luego, o mantener las existentes y ejecutar FORMAT en cada unidad.
- Directorio de C: El contenido de la unidad C: es listado, indicando que la unidad ha sido
particionada
y formateada correctamente.
Es recomendable conectar la unidad a la computadora a la que estuvo conectada originalmente
para
realizar la prueba. Si se mueve a otra, las diferencias en el BIOS y la traducción del adaptador
anfitrión
ATA podría causar que la unidad trabaje como si no tuviera datos.
Choque de cabeza en plato de disco
Mitos sobre daños en el disco duro
o Formatear un disco duro muchas veces puede dañarlo:
En pocas palabras: formatear el disco duro NO reduce
su vida útil. Sí, mucha gente asegura que formatear el
disco duro reduce su expectativa de vida, pero es un mito.
La operación de formateo NO supone un esfuerzo
especial para el disco duro. Las cabezas de lectura/
escritura NO tocan la superficie magnética, por lo que
los platos sólo se pueden dañar si la unidad sufre una
fuerte vibración o sacudida durante la operación. Se
puede formatear el disco duro 20 veces diarias, todos
los días, y la probabilidad de que falle seguirá siendo la
misma que la de cualquier otra unidad. Este mito puede
que venga de los disquetes flexibles, en donde la cabeza
sí toca la superficie magnética y, por tanto, las operaciones de lectura, escritura y formateo
degradaban paulatinamente el medio.
o Formatear un disco duro hace que se deposite una capa de algo sobre la superficie del
plato, lo que, a la larga, hace aparecer sectores defectuosos:
El formateo no deposita ninguna capa de nada en el plato. El disco duro es un entorno sellado,
por lo que en su interior prácticamente no hay polvo. Y aunque lo hubiese ¿por qué debería la
operación de formateo depositarlo sobre el plato?
o Formatear el disco duro sobrecarga el brazo móvil que porta los cabezales.
El formateo es una operación que se realiza en sectores contiguos. Esto significa que el
formateado
se realiza secuencialmente: sector 500, sector 501, sector 502... En esta operación el movimiento
del brazo es minúsculo, frente a otras operaciones, como un acceso aleatorio a un archivo,
que mueve las cabezas de una parte a otra del plato. Por tanto, el formateo no sobrecarga el
brazo.
o Desfragmentar el disco duro sobrecarga el brazo móvil:
En realidad hace justo lo contrario. Aunque la operación en sí supone un gran movimiento de la
cabeza, al tener que mover los datos de un lado a otro del disco duro, el resultado es que estos
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Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 45
datos quedan organizados de forma secuencial en el disco. Esto permite que sucesivas
operaciones
de lectura/escritura se puedan realizar sin tener que moverse prácticamente sobre los platos,
lo que reduce el movimiento del brazo e incrementa notablemente el rendimiento del disco duro.
Por tanto, aunque la operación en si sí puede sobrecargar el brazo de los cabezales, esto se ve
sobradamente compensado por el esfuerzo que se ahorra en las sucesivas lecturas y escrituras.
o Si un disco duro tiene sectores defectuosos, formatearlo hará que aparezcan más:
Si un disco duro tiene sectores defectuosos por culpa de una serie de aterrizajes de los cabezales
(cuando, por un golpe o vibración, los cabezales llegan a tocar la superficie), su número aumentará
indefectiblemente con el tiempo, se formatee o no se formatee. La razón para que el número
de sectores defectuosos aumente al formatear es que dicha operación es la que descubre los
sectores defectuosos. No olvidemos que, al formatear un disco, el sistema operativo comprueba
cada sector para detectar los que están en mal estado. Por tanto, el formatear un disco no
aumentará
el número de sectores defectuosos, tan sólo revelará lo que, de hecho, está ocurriendo.
o Descargar mucho "material" desde Internet reduce la vida del disco duro:
Descargar "material" al disco duro constantemente no reduce su vida útil. El disco está girando
constantemente, tanto si está leyendo o escribiendo como si permanece inactivo. Y mientras esté
girando se morirá al mismo ritmo, tanto si está inactivo como leyendo o escribiendo datos.
o La poca potencia en la alimentación eléctrica del disco duro provoca la aparición de
sectores
defectuosos:
La poca potencia o los cortes de alimentación no provocan la aparición de sectores defectuosos
en un disco duro. Cuando la potencia recibida no es suficiente, o cuando hay un corte de energía,
el brazo de las cabezas las aparca automáticamente, por lo que no hay riesgo de que golpeen los
platos.
o Una fuente de alimentación barata "mata lentamente" al disco duro:
Una fuente de alimentación barata NO "mata lentamente" los discos duros. Si una fuente de
alimentación
barata se avería y manda una sobretensión al disco duro, éste morirá instantáneamente,
mientras que si no puede ofrecer suficiente potencia, el disco no funcionará adecuadamente o,
simplemente, no funcionará en absoluto.
o Si el disco duro acelera y decelera de vez en cuando, se debe a que la fuente, de vez en
cuando, no ofrece suficiente potencia como para que el disco duro gire a la velocidad
correcta:
Si hay una pérdida de potencia eléctrica en el disco duro, éste se apagará y hará que el ordenador
se cuelgue. Incluso aunque la energía se restablezca, el disco duro no volverá a funcionar
como si nada hubiera pasado: es necesario reiniciar el ordenador. El acelerado y decelerado del
disco duro es, simplemente, una consecuencia del proceso de recalibrado del disco duro.
o El aparcado de las cabezas es la causa de los débiles clicks que se oyen en el disco duro:
Los clicks pueden deberse al proceso de recalibrado térmico del disco duro, o bien a aterrizajes
de las cabezas sobre los platos.
o El brazo de las cabezas se mueve mediante un motor que puede fallar por un uso
excesivo:
Aunque en el pasado, el brazo era movido mediante un motor paso-a-paso, los actuales usan un
sistema de bobina, que emplea la fuerza electromagnética para mover los cabezales. Así pues, si
las cabezas no se mueven mediante un motor ¿como puede "este motor" fallar?
o Aparcar constantemente las cabezas puede hacer que el motor del brazo falle antes:
Ver el mito anterior. Además de esto, hay que recordar que el aparcado de las cabezas es algo
que ocurre automáticamente, por diseño, cada vez que se corta la energía o cuando el disco duro
se apaga. No es un proceso activo. El brazo dispone de una serie de muelles para mantenerlo en
posición. Cuando hay que moverlo, el actuador empuja en sentido opuesto a la tensión de los
muelles. Cuando se corta la corriente, el actuador deja de trabajar y los muelles desplazan el brazo
automáticamente hasta la posición de aparcado. Por tanto, aún si el brazo fuese activado por
un motor, el aparcado de cabezas jamás podría provocar un fallo. Los platos del disco duro sólo
giran cuando hay que grabar o leer datos, y se paran cuando está inactivo. Los platos están
girando
en todo momento, a menos que se haya configurado el sistema de ahorro de energía para
que apague el disco duro después de unos minutos de inactividad.
o Es mejor parar el disco duro siempre que se pueda para reducir la sobrecarga del motor de
giro:
Normalmente, los platos comienzan a girar nada más encender el disco duro, y siguen girando
hasta que se apaga el equipo. El proceso de arranque es el que más sobrecarga al motor de giro,
mientras que mantener la velocidad estable precisa de mucho menos esfuerzo. Por otro lado, si
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los platos están detenidos y se quiere leer/grabar algo, es necesario esperar a que alcancen la
velocidad nominal antes de poder realizar la operación. Por tanto, es mejor mantener el disco duro
girando, tanto para mejorar el rendimiento como para reducir la carga sobre el motor de giro.
o Los cortes súbitos de energía pueden provocar sectores defectuosos:
Los sectores defectuosos no surgen por apagar de golpe el ordenador. Esto podía ocurrir en los
viejos, MUY VIEJOS, tiempos en los que era preciso aparcar las cabezas de los discos antes de
apagarlos. Desde hace años, los actuadores magnéticos aparcan automáticamente las cabezas
cada vez que se corta la energía de alimentación del disco duro.
o Algunos sectores defectuosos son "virtuales", y se pueden reparar formateando el disco
duro:
No existen "sectores defectuosos virtuales" y "sectores defectuosos físicos". Un sector defectuoso
es un sector que no se puede leer o escribir, el cual no puede ser reparado por ningún software,
ni formatear el disco lo restaurará. Ver también el siguiente mito.
o No hay por qué preocuparse por los sectores defectuosos, pues se pueden "borrar"
formateando
el disco duro:
Es cierto que el formateo a bajo nivel puede sustituir sectores defectuosos por otros sanos situados
en las pistas "extra" que forman parte de todo disco duro. Por desgracia, el rendimiento disminuye
porque las cabezas han de buscar dicho sector en otra pista. Además, el número de sectores
contenidos en dichas pistas "extra" son limitados. Por otro lado, los sectores defectuosos
son un síntoma de que algo va mal en el disco duro. Aunque fuese debido a un único aterrizaje
de cabezas, tan traumático evento puede haber creado residuos (por el desgaste sufrido en ese
instante) en el compartimiento de los platos y dañar la cabeza. Los residuos pueden provocar
gradualmente rayazos y erosión en otras partes del plato, mientras que una cabeza dañada no
será estable aerodinámicamente, por lo que será más probable que se produzcan futuros
aterrizajes.
En otras palabras: si un disco duro contiene datos críticos, una medida inteligente consiste
en sacar una copia de seguridad de éstos y sustituir el disco al primer síntoma de sectores
defectuosos.
La unidad puede que siga trabajando bien durante mucho tiempo sin que aparezcan nuevos
sectores en mal estado, pero el riesgo de una muerte será real y no debería ser ignorado.
o Se debe formatear el disco duro cada para mejorar el rendimiento:
Esta es otra falacia. El formatear el disco duro regularmente NO mejora el rendimiento. Cuando
se aprecia una degradación en el rendimiento del disco duro tras varios meses de uso, esto se
debe a que los datos se han fragmentado tanto que las cabezas de lectura/escritura tienen que
saltar de un lado a otro del disco duro para poder leer o escribir los datos. La solución consiste en
desfragmentar el disco duro, en vez de formatearlo.
o Los discos duros sólo se pueden instalar en posición horizontal:
Los discos duros se pueden instalar en cualquier posición: horizontal, vertical, incluso boca abajo.
Lo que no se debe hacer es girarlos mientras estén en funcionamiento, pues se puede producir
un aterrizaje de cabezas.
o Para poder usar un disco duro en posición vertical, es preciso formatearlo en posición
vertical:
Los discos duros pueden trabajar en cualquier posición. NO es necesario reformatearlos al cambiar
la orientación.
Una unidad de varios platos y una unidad muy pequeña
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 47
Software para corrección de discos
Formato en bajo nivel (LLF)
Antes de escribir datos en un disco se requiere un formato físico (en bajo nivel) y uno lógico (en
alto
nivel). En un disquete ambos se realizan simultáneamente. En un disco duro se requieren las dos
operaciones separadas, además del particionamiento de la unidad. Durante un formato en bajo
nivel,
el programa de formateado divide las pistas del disco en un número específico de sectores,
creando
las brechas entre sectores y pistas y grabando la cabecera del sector y la información acoplada. El
programa además llena cada área de datos del sector con un valor simulado o patrón de valores
prueba. Un disco nuevo viene ya formateado en bajo nivel, y solo se efectuaría otra vez si el disco
tiene sectores dañados, de otra manera se maltrataría el disco.
Errores comunes en el diagnóstico por software
Los errores del sistema de archivos ocurren por lo general por fallas en el software o manejo
inapropiado
del sistema. Al apagar el sistema sin cerrarlo apropiadamente, puede generar en errores que
hacen que los clústeres sean listados incorrectamente cuando no existen. Estos errores suelen
corregirse
utilizando programas como Microsoft Scandisk, Ontrack Easy Recovery o Norton Disk Doctor.
• Clústeres perdidos: Son los clústeres que la FAT (tabla de asignación de archivos) designa
como estando en uso cuando ya no lo están. Ocurren por una interrupción del proceso del
sistema de archivos debido a una falla de aplicación o un apagado del sistema.
• Archivos con vínculos cruzados: Ocurren cuando dos entradas de directorio impropiamente
hacen referencia al mismo clúster en sus campos de clúster de enlace e inicio. Cada archivo
usa la misma cadena FAT, lo que puede ocasionar una sobreescritura de los datos.
• Archivos o directorios inválidos: A veces la información en una entrada de directorio, para
un archivo o subdirectorio, puede corromperse de manera que la entrada no solo es errónea
sino inválida, impidiendo el acceso al archivo.
• Errores en la FAT: Una FAT dañada puede ser reparada accediendo a su copia duplicada,
mediante un utilitario de corrección de discos.
Disk Editor (DISKEDIT)
Disk Editor es un editor de sectores para todo propósito capaz de acceder virtualmente a cualquier
área de un disco duro o disco flexible. Se puede trabajar con archivos y directorios, la tabla de
particiones,
el registro de inicio, las tablas de asignación de archivos (FAT), y el cilindro de diagnostico en
la mayoría de discos. Se puede tratar a cualquier grupo de clústeres o sectores como un objeto
para
visualizarlo y editarlo.
Advertencia: Es vital comprender lo que se hace antes de editar cualquier área de un disco por
medio
de este programa. De otro modo, se podría dejar a los datos inaccesibles de un modo inadvertido.
Se usa DISKEDIT cuando se necesita levantar datos a partir de un disco dañado. Se puede
encontrar
el directorio raíz de un disco dañado, y tratar al disco dañado como un disco lógico para así poder
trabajar con los clústeres, archivos y directorios. Con DISKEDIT se puede acceder a la porción no
utilizada del disco duro, incluyendo al cilindro de diagnóstico. Se puede además sobrescribir un
área
sobre el disco con un valor específico y copiar un bloque de información a otra ubicación en el
disco o
en otro disco.
Para iniciar el programa se escribe DISKEDIT en el símbolo del sistema de MS-DOS. Si es iniciado
por primera vez, aparece la caja de mensaje “Disk Editor está actualmente en el modo de sólo
lectura”.
Se selecciona OK para finalizar la carga del programa.
Cuando se inicia DISKEDIT, el directorio actual es seleccionado como el objeto, o el área del disco
que se va a examinar y editar. Cada objeto tiene una pantalla correspondiente, o vista (view).
Debido
a que el objeto es un directorio en este caso, la vista Directorio es seleccionada automáticamente.
Para editar el disco, se debe desactivar el modo de sólo lectura. Esto se puede hacer en el menú
Herramientas (Tools), en Configuración. Cuando la caja aparezca se debe quitar la verificación
de
la caja Sólo lectura. Se selecciona Grabar (Save) para mantener la configuración para esto en las
sesiones futuras del programa, o seleccionar OK para mantener la configuración sólo hasta que se
retire uno del programa
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 48 l de Informática
Trabajando con Vistas
Para especificar la vista (view) a usar para un objeto, se escoge la vista desde el menú View. En la
parte inferior de cada vista, se verá una línea de estado que da una lista del tipo de objeto
seleccionado,
el nombre y ubicación del objeto, y el sector actual, clúster, etc. dependiendo de la vista.
� La vista Hex es la vista principal para la edición. Además, es la vista por omisión cuando no hay
otra apropiada, como cuando los sectores legibles del disco dañado son todo a lo que DISKEDIT
puede acceder
� La vista Text hace fácil reconocer datos de texto en archivos. No se puede editar datos en la
vista Text; si se requieren realizar cambios a un archivo, se debe conmutar a la vista Hex.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 49
� La vista Directory se usa para ver y editar un objeto directorio. Cada línea en la vista representa
una entrada de directorio, la cual pude ser un archivo o directorio.
Los seis tipos de atributos se muestran como sigue en la vista Directory
Arc Archive (archivo)
R/O Read-Only (sólo lectura)
Sys System (sistema)
Hid Hidden (escondido)
Dir Directory (la entrada es un directorio, y no un archivo)
Vol Etiqueta del volumen
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 50 l de Informática
� La vista FAT despliega la tabla de asignación de archivos. Cada campo en la vista FAT
representa
un clúster y contiene uno de los siguientes valores:
o 0, clúster no usado
o 2 hasta n, número del siguiente clúster en cadena, donde n representa la dirección máxima
del clúster (la máxima varía con el tamaño del disco).
o <EOF>, el último clúster en la cadena, marcador “fin de archivo”.
o <BAD>, clúster malo; no usado.
� La vista Partition Table muestra la tabla de particiones.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 51
Cada línea en la tabla describe una partición del disco duro. La columna SYSTEM puede tener los
valores DOS-12, DOS-16, EXTEND, BIGDOS, HPFS, etc.
� La vista BOOT RECORD muestra cada campo en el registro de inicio en un disquete o dico
duro
con los valores a partir del objeto actual. El registro de inicio se ha ido desarrollando con cada
versión de DOS, de manera que en versiones tempranas de DOS los últimos campos no se usan.
Selección de objetos
Con DISKEDIT se pueden seleccionar sectores, clústeres, un archivo, o un directorio como el
objeto
que se va a ver y editar. Cuando se seleccionan sectores y clústeres, se requiere proveer los
números
del rango a seleccionar como un único objeto. Se seleccionan archivos y directorios por nombre.
Se pueden además seleccionar una de las cuatro áreas del sistema (la tabla de particiones, el
registro
de inicio, la primera copia de la FAT, y la segunda copia de la FAT), como un objeto. Otros objetos
que se pueden seleccionar incluyen el portapapeles y un rango de memoria convencional.
� Se puede seleccionar un rango de sectores para trabajar con un objeto de datos que no está
definido por un área de sistema, archivo o directorio. Un sector está compuesto de 512 Bytes
y puede ser direccionada lógicamente o físicamente. Cuando se trabaja con disco formateados
en DOS, se selecciona lógicamente un rango de sectores. Si se trabaja con un disco no
DOS, o se quiere ejercer un control máximo sobre el proceso de selección, se seleccionan los
sectores físicamente.
� Se puede seleccionar un rango de clústeres para recobra archivos sobrescritos parcialmente
o destruidos, o para trabajar con un objeto de datos con unidades de asignación más grandes
que los sectores. Los clústeres son las unidades de datos que DOS usa para asignar espacio
de disco a los archivos y directorios. Si se sabe el rango de clústeres que ocuparon un archivo
sobrescrito o perdido, se puede seleccionar ese rango y recuperar los clústeres restantes
para el archivo.
� Se pueden seleccionar archivos y directorios para ver y editar.
� Se puede seleccionar un área del sistema de entre las cuatro que existen para ver y editar
(tabla de particiones, registro de inicio, la primera FAT, y la segunda FAT. Se debe tener mucho
cuidado cuando se editan áreas del sistema. Ingresar valores incorrectos puede ocasionar
que el disco sea inaccesible o causar pérdida de datos.
� Se puede seleccionar un rango de memoria convencional para ver y copiar.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional 52 l de Informática
Edición de objetos
Se pueden editar objetos seleccionados en cinco de las vistas (Hex, Directory, FAT, Partition
Table
y Boot Record), y no en el modo Text. Para editar se escribe encima de los datos existentes. No
se
puede insertar datos. Los cambios son resaltados en la pantalla hasta que sean guardados. No se
pueden realizar cambios si es que el programa está en el modo de sólo lectura.
Todas las vistas, excepto Hex, restringen las entradas ilegales. Por ejemplo, no se pueden ingresar
valores que no sean números de clústeres válidos, en la vista FAT. En la vista Hex, sin embargo, el
programa no verifica la validez de los cambios.
Advertencia: Se debe tener cuidado cuando se editan directorios o áreas del sistema. Si se
comete
un error, DOS puede no ser capaz de acceder a los archivos correctamente o se pueden perder
datos.
Se debe tener cuidado cuando se edita la FAT para no crear clústeres con vínculos cruzados,
cuando las cadenas de clúster de dos archivos diferentes incluyen un clúster común.
Uso del portapapeles
El portapapeles es un búfer de 4096 bytes de memoria que se usa para copiar bloques de datos de
un lugar a otro. Para usarlo, se marca un bloque de datos, se lo copia al portapapeles, se mueve el
cursor a la ubicación destino, y se pega el bloque a partir del portapapeles.
Buscando datos específicos
Se puede buscar un objeto de texto en ASCII o formato hexadecimal, distinguiendo entre
caracteres
en mayúscula y minúscula, y especificando búsquedas basadas en sectores. El programa recuerda
la
cadena de búsqueda hasta que se ingrese otra cadena o se salga del programa.
Usando el modo de recuperación avanzada
Si el disco duro está dañado y sólo se puede acceder a él físicamente y no lógicamente, el
programa
puede “virtualizar” el disco para tratarlo como un disco lógico de modo que se puede recuperar
datos
a partir de él. Sin embargo, si el disco duro se ha dañado, sólo será posible acceder a él de
manera
física. Cuando se accede a un disco físicamente, se debe trabajar con sectores utilizando el
esquema
de direccionamiento del sistema básico de entrada y salida (BIOS), el cual designa sectores por
cilindro,
lado, y número de sector. Este proceso es muy difícil de usar durante los procedimientos de
recuperación
de datos.
Para hacer la recuperación más fácil, el programa puede calcular todos los parámetros lógicos o
nos
permite ingresar manualmente los parámetros si sabemos los valores correctos. Con los
parámetros
correctamente aplicados, el programa puede acceder al disco como si no estuviera dañado.
Accediendo al cilindro de diagnóstico
En la mayoría de los discos duros, el cilindro
de diagnóstico es el último cilindro del disco.
Muchas utilidades usan el cilindro de diagnóstico
para almacenar información. Además,
muchos programas para parqueo de cabezas
de disco mueven las cabezas de lectura/
escritura sobre el cilindro de diagnóstico
para proteger los datos en el disco en el caso
de un choque de cabeza.
Advertencia: Algunos discos duros almacenan
información crítica del sistema sobre el cilindro
de diagnóstico. Si estos datos son modificados
puede resultar en un disco inaccesible.
Para acceder al cilindro de diagnóstico se
debe iniciar el programa con el modificador /M
para el modo Mantenimiento; esto pasa de
largo a DOS y accede al cilindro de diagnóstico
directamente.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 53
Software de desfragmentación
Actualmente existen programas que se encargan de desfragmentar volúmenes de discos duros
(esto
consiste en unir y ordenar secuencialmente los archivos y los espacios fragmentados). Un ejemplo
de
estos programas es el O&O Defrag Professional Edition.
La fragmentación resulta del estar guardando archivos en el disco duro. Cuando los archivos son
guardados Windows automáticamente busca espacio libre y graba el archivo según lo encuentre. A
veces, sin embargo, no hay suficiente espacio contiguo en el volumen de almacenamiento para
grabar
el archivo en un único bloque. Si un archivo nuevo no encaja exactamente en este espacio,
Windows
divide el archivo en fragmentos y lo almacena en diferentes ubicaciones en el volumen de
almacenamiento.
Cuando se abre el archivo, Windows primero tiene que encontrar todos los fragmentos,
cargarlos, y ponerlos entonces juntos de nuevo. Este proceso puede llegar a consumir mucho
tiempo, especialmente si se crea o se recuperan archivos con frecuencia.
Incluso en la era del hardware rápido y accesible, una parte importante del rendimiento del sistema
depende del sistema operativo utilizado y su administración integrada de archivos. El problema
más
frecuente es la fragmentación de archivos. Los archivos están separados en varios fragmentos
simples
y distribuidos por todo el disco del usuario. Como un resultado, procesar estos archivos toma
mucho tiempo, porque todos los segmentos que pertenecen a un archivo tienen que ser
reubicados,
leídos y reensamblados. El impacto es particularmente dramático en Windows, cuando es más
intensivo
el uso, mayor es la fragmentación, ocasionando de manera inevitable pérdida del rendimiento.
Este programa redescubre este rendimiento perdido, ahorrando tanto tiempo como dinero.
Los servidores de archivos y bases de datos, así como las estaciones de trabajo, pueden mejorar
de
modo sustancial el rendimiento del sistema usando este programa, el cual previene nueva
fragmentación
y facilitará el uso de Windows XP/2003, Windows 2000 y Windows NT 4 en grandes términos.
Interfaz del programa desfragmentador O&O Defrag Professional Edition
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 54 l de Informática
Programas para predicción de fallas en disco duro
S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) es un interfaz entre el BIOS y el
disco duro. Es una característica de la tecnología EIDE, que controla el acceso al disco duro. Si
esta
opción está activada en el programa de configuración CMOS, el BIOS recibe durante el arranque
un
análisis sobre el estado del disco duro, y determina cuando debe enviar un mensaje de alerta al
usuario
acerca de un futuro posible fallo.
Esta interfaz es muy útil a la hora de prevenir posibles fallos del disco duro y así preservar la
información
del mismo realizando una copia de seguridad antes de que falle.
Tecnología inteligente para el disco duro
El disco rígido almacena los datos de toda una vida. Si éste se muere, la valiosa información
podría
desaparecer en una fracción de segundo.
En el pasado no había forma de saber cuándo iba a fallar un disco duro. Ahora, sin embargo,
muchos
discos duros están provistos de la tecnología llamada S.M.A.R.T. "Smart" es una palabra que en
inglés
quiere decir "inteligente". Pero S.M.A.R.T es el acrónimo de tecnología automática de
monitoreo,
análisis e informe.
Esencialmente, este es un sistema de alarma temprana actualmente incorporado en muchos
discos
duros. Diseñada hace un tiempo por fabricantes de soportes de almacenamiento de datos, la
tecnología
S.M.A.R.T permite al disco duro diagnosticarse a sí mismo constantemente y alertar al usuario
cuando el sistema cree que un disco duro amenaza con fallar.
Básicamente, S.M.A.R.T monitorea en el disco duro todo comportamiento que se salga de lo
común,
lo analiza y notifica al usuario si hay señales de perturbación. Señales comunes de advertencia
incluyen
discos que comienzan a girar irregularmente, que no giran a la velocidad para la cual fueron
fabricados
o que comienzan a acusar un número creciente de sectores defectuosos.
Si S.M.A.R.T detecta un problema en uno de sus discos duros, la computadora se detendrá la
próxima
vez que usted arranque el sistema. Aparecerá la palabra S.M.A.R.T junto con el texto del mensaje.
Generalmente, el mensaje indica qué disco duro tiene un problema detectado por S.M.A.R.T.
¿Qué hacer si sale un mensaje de S.M.A.R.T?
En general, puede usted pulsar la tecla F1 del teclado tras leer el mensaje S.M.A.R.T. La
tecnología
S.M.A.R.T le notificará al menor signo de trastorno en el disco duro, de modo que usted podrá
seguir
usando su computadora durante un tiempo.
Pero no ignore el mensaje. Haga de inmediato una copia de seguridad de todos los datos
almacenados
en el disco duro reportado por el mensaje S.M.A.R.T o cópielos en otro disco. Prepárese para
cambiar ese disco duro por otro.
Hay fabricantes, como Maxtor, que reemplazan gratuitamente un disco duro si ha recibido un
mensaje
S.M.A.R.T durante el período de garantía. Otros fabricantes también lo hacen, pero primero hay
que
ponerse en contacto con ellos.
Cuestión de tiempo
Muchos se preguntan si pueden continuar usando el disco duro tras usar ScanDisk luego de recibir
un
mensaje S.M.A.R.T. Se puede usted seguir usando el disco, pero no por mucho tiempo. Los discos
duros van empeorando lentamente, y la tecnología S.M.A.R.T es lo suficientemente inteligente
como
para predecir con exactitud un colapso del disco duro en un 70 por ciento del tiempo, según
expertos.
De este modo, lo aconsejable es emplear el tiempo que S.M.A.R.T le da para copiar o hacer copia
de
seguridad de sus datos y comprar un nuevo disco duro para reemplazar el fallado.
Cómo saber si se tiene esta tecnología
Para saber si tiene usted S.M.A.R.T en su PC, averigüe el número de su disco duro y consulte la
página
web del fabricante. Vea allí la información técnica de su disco duro. La mayoría de los discos
duros adquiridos en los dos últimos años incluyen la tecnología S.M.A.R.T.
Esta tecnología debe estar asimismo respaldada por la computadora. Sistemas recientes
respaldan
S.M.A.R.T por omisión. Se puede también consultar el programa de instalación de la computadora
para ver si S.M.A.R.T es respaldada y activada.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 55
En general basta pulsar una tecla o combinación de teclas para acceder al programa de instalación
de la computadora. Consulte la documentación del sistema de la computadora para averiguar
exactamente
cómo se accede al programa de instalación.
Muchos se preguntan si deberían instalar S.M.A.R.T en caso de que su computadora no posea
esta
tecnología. La respuesta es que una copia de seguridad de sus archivos más importantes es
esencial,
téngase S.M.A.R.T o no. Pero si usted simplemente no hace copia de seguridad y opera con
archivos que no puede perder, entonces la actualización hacia la tecnología S.M.A.R.T es una
buena
idea.
Programa Everest Home Edition, mostrando los atributos SMART
Ontrack Data Advisor
Data Advisor es una herramienta de diagnóstico simple pero potente que sirve para evaluar el
estado
de su sistema informático. Data Advisor realiza una rápida evaluación del estado de salud de su
disco duro, sus estructuras de archivos y su memoria e identifica problemas que podrían causar
una
pérdida de datos. Si no consigue arrancar su sistema en Windows, no se preocupe; Data Advisor
arranca por sí mismo, por lo que se ejecutará aunque su sistema no pueda hacerlo.
Esta completa herramienta de diagnóstico puede usarse para diagnosticar problemas actuales y/o
como parte de un programa de mantenimiento regular para identificar posibles problemas que
pudieran
producir pérdidas de datos. Si se identifican posibles problemas, tendrá tiempo de realizar copias
de seguridad de su valiosa información y efectuar correcciones para evitar pérdidas en el futuro.
Data Advisor versión 5.0 soporta varios idiomas, como español, inglés, francés, italiano y alemán y
se
incluye gratis en nuestro nuevo software EasyRecovery™ Professional v6.0. Quick Functional Test.
Efectúa lecturas y búsquedas aleatorias en el disco duro para detectar problemas físicos
catastróficos.
•
SMART Status Check. Le informa de cualquier aviso o alerta fijados por el disco duro.
SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) es una tecnología que muchos
fabricantes incorporan en sus discos duros y que avisa tempranamente de problemas.
• Complete Surface Scan. Verifica la integridad física de las placas del disco duro mediante
una lectura de todos sus sectores.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 56 l de Informática
• File Structure Test. Lee y verifica la integridad de las tablas de asignación de archivos (FAT)
de DOS, Windows 3.x, Windows 95, 98, Me, NT*, 2000* y XP*. Comprueba los sectores críticos
de arranque, lee el Master Boot Record y verifica las tablas de partición y la CMOS.
• System Memory Test. Ejercita y verifica la integridad de la memoria del sistema y detecta la
existencia de defectos y errores.
(Información provista por Ontrack)
Active SMART
Proteja sus datos de una falla repentina del disco duro. ¿Cuánto le costaría
la perdida de la información a usted? Normalmente, los errores de disco
duro ocurren inesperadamente, cuando nadie está preparado para ellos.
Instale Active SMART para protegerse de una posible pérdida de datos en
caso de un fallo de disco duro inesperado.
El programa utiliza la tecnología S.M.A.R.T. para hacer un seguimiento del
estado de los discos duros de la computadora. Su meta principal es
detectar a tiempo y anticiparse a los problemas, que ocurren con el disco,
antes que aparezca el peligro de la pérdida de datos.
• Usa varias formas de controlar el estado del disco. El programa soporta
verificaciones automáticas, seguimiento constante del estado
del disco con un intervalo que varía desde un minuto hasta 99
horas, así como la realización de una exploración rápida de los discos, con el propósito de
ahorrar los recursos de los equipos más débiles.
• El programa puede ser usado para prevenir el sobrecalentamiento de las unidades de disco
duro. Sopota los sensores térmicos de la unidad y puede usarse para trazar la temperatura de
la unidad y prevenir su sobrecalentamiento. El programa notifica si la temperatura excede el
valor pre-asignado.
• El programa utiliza toda la información SMART disponible para el tipo de disco especificado.
Varios tipos de discos duros soportan diferente números de atributos SMART. En cualquier
caso, el programa mostrará y usará los atributos soportados por el disco en particular.
• Soporta varias formas de notificación para el usuario o el administrador del sistema. El programa
soporta mensajes emergentes, correo electrónico y mensajes de red para reportar
cualquier problema con los discos.
• Realiza una exploración rápida del estado del disco. Una exploración SMART rápida permite
evaluar el estado del disco en un instante.
• Tiene un sistema de apagado de emergencia del sistema en caso de sobrecalentamiento del
disco duro. El programa puede apagar la PC (habilitando el modo de hibernación)
automáticamente
si la unidad se hace muy caliente. Esto guarda los datos importantes y previene que
el disco duro falle.
• Muestra una vista previa de los valores “raw” de los atributos SMART. Esta característica
permite obtener información útil tal como las horas que el disco ha estado trabajando, o el
número de errores de lectura/escritura.
• Las características de mensajería incorporadas permiten que los administradores del sistema
sean notificados ante una falla del disco duro en cualquier equipo en la red, mientras que el
sistema de alerta local puede ser configurado para notificar a los usuarios separadamente.
• Y por si fuera poco, el programa incluye un cliente SMTP para correo interno que envía alertas
por correo electrónico, incluso si no hay software de correo instalado en el sistema. Contiene
características de inicio de sesión flexibles, soporta registro de eventos del sistema y
muchas otras capacidades útiles.
• Tiene una vista previa de más de 25 de los parámetros de fabricante del disco.
• Permite la creación de reportes detallados sobre el estado del disco.
• Usa una interfaz amigable para el usuario que permite operar el programa sin conocimientos
técnicos especiales.
• Se puede disfrutar de su interfaz simple y conveniente, la cual soporta los temas de Windows
XP.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 57
La ficha Disk Info presenta información general sobre el disco (modelo, tamaño, número de serie),
así como información detallada acerca de todas sus capacidades y modos de operación
soportados.
La ficha SMART Info muestra la información acerca de la condición del sistema SMART del disco
seleccionado, detallando sus atributos y configuraciones. Al usar esta ventana, se puede controlar
el
estado del disco, así como sus parámetros individuales. Se puede ajustar además el programa
para
controlar los atributos SMART específicos.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 58 l de Informática
Active SMART tiene un sistema de configuración flexible, lo que nos permite ajustar de manera
óptima
el programa para que opera con cualquier configuración de PC
Software para recuperación de datos
Los usuarios informáticos y muchos expertos piensan que los datos se destruyen, desaparecen
para
siempre, sin esperanza de recuperación. Y como gran parte de la información acerca de la pérdida
de
datos es compleja, contradictoria o inexacta, no sorprende que la pérdida y recuperación de datos
sean conceptos muy confusos y muy poco comprendidos.
En la mayoría de los casos, los datos son recuperables, sean cuales sean las circunstancias. Así
que
nunca presuponga que sus valiosos datos se han perdido para siempre. Cuando le ocurra una
pérdida
de datos, use siempre con un programa en recuperación de datos cualificado antes de decidir qué
acción tomar.
IMPRESIONES SOBRE PÉRDIDAS DE DATOS
La tabla siguiente representa claramente la complejidad y diferencia de opiniones en cuanto a las pérdidas
de datos. Por una parte vemos lo que el cliente cree que ha provocado la pérdida de datos y por otra, lo
que nuestros técnicos descubren en cuanto al elemento culpable de cada situación. Estas conclusiones ponen
aún más de manifiesto la complejidad de las pérdidas de datos.
Causas de pérdidas de datos Impresión del cliente Conclusión de Ontrack
Error humano 11% 26%
Virus informáticos 2% 4%
Desastres naturales 1% 2%
Efectos de las pérdidas de
datos
Problemas con el hardware o el
sistema
78% 56%
Problemas con los programas o
corrupción del software
7% 9%
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 59
Aunque estas conclusiones reafirman la complejidad de comprender las pérdidas de datos, pueden
servir de guía a la hora de decidir cuál va a ser la solución más eficaz.
COSTE DE LAS PÉRDIDAS DE DATOS
Sin datos y sin acceso a su sistema, cuando le ocurre una pérdida de datos se enfrenta a un desastre
financiero.
En la tabla siguiente se da una idea de los costes asociados a los tiempos de inactividad informática y
a la pérdida de datos de diversos sectores.
Ingresos del sector por hora Lucro cesante por hora
Energía € 2,8 millones
Telecomunicaciones € 2,0 millones
Producción industrial € 1,6 millones
Instituciones financieras € 1,4 millones
Tecnología de la información € 1,3 millones
Seguros € 1,2 millones
Comercio € 1,1 millones
Farmacia € 1 millón
Banca € 996.000
Ontrack Easy Recovery
EasyRecovery es un conjunto de utilidades de recuperación de datos que permiten recuperar datos
perdidos o archivos dañados. EasyRecovery ayuda a reparar archivos que no pueden abrirse por
alguna de las siguientes causas:
o Daños causados por virus
o Sectores ilegibles debido a una anomalía en el disco duro o en un soporte extraíble.
o Cierre involuntario de una aplicación, del sistema operativo o del equipo.
o Daños aleatorios de los datos en sectores clave.
o Otros sucesos que pueden dañar los datos de un archivo.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 60 l de Informática
Análisis de disco. Esta herramienta permite probar el estado físico de la unidad de disco duro.
Todas
las pruebas efectuadas con esta herramienta son sólo de lectura y están diseñadas para
comprobar
la estabilidad física de la unidad de disco duro del equipo. Puede seleccionar varias unidades
para probarlas simultáneamente.
o Prueba rápida de diagnóstico: Es una prueba que determina, con un 90 por ciento de
seguridad
y en 90 segundos, si la unidad de disco duro presenta un problema físico.
o Prueba completa de diagnóstico: Es una prueba que comprueba y lee toda la unidad de
disco duro para detectar problemas físicos como sectores ilegibles. Si se desea verificar la
estabilidad física de la unidad de disco duro, la mejor opción es el Diagnóstico completo.
o Pruebas SMART: Estas pruebas evitan la pérdida de datos, al predecir posibles fallos de la
unidad mediante algoritmos especiales incorporados al firmware de la unidad de disco duro.
La mayoría de las unidades de disco duro IDE y SCSI son compatibles con la tecnología
SMART (Tecnología de supervisión, análisis y generación de informes automáticos).
o Pruebas de partición: En algunos casos, es posible que la unidad no presente problemas
físicos,
sino problemas en la estructura del disco. Esta herramienta se ha diseñado para analizar
las estructuras del sistema de archivos del disco. Esta herramienta realiza una exploración
exhaustiva de las estructuras del sistema de archivos y genera un informe del estado de
los datos de los archivos.
Data Recovery. La categoría Recuperación de datos incluye un conjunto de herramientas de
recuperación
que permiten recuperar datos de archivos. Las herramientas de Recuperación de datos recuperan
archivos de particiones NTFS y FAT dañadas. Todas son NO-DESTRUCTIVAS y de SÓLO
LECTURA. Estas herramientas se han diseñado para recuperar y copiar los datos a otro destino
como,
por ejemplo, una unidad extraíble, otra unidad de disco duro, un disquete o un volumen de red.
Cada herramienta constituye un asistente completamente automatizado que guía al usuario por
tres
sencillos pasos:
o Evaluación: esta herramienta identifica los dispositivos y/o particiones del sistema y muestra
una representación gráfica de los mismos.
o Recuperación: esta herramienta examina las estructuras de archivos que permanecen en la
partición dañada y crea un sistema de archivos virtual en la memoria.
o Etiquetado y copia: esta herramienta crea una lista gráfica de archivos con un aspecto parecido
al del Explorador de Windows. Posteriormente, es posible filtrar determinados archivos y
carpetas para copiarlos en una ubicación segura.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 61
Las herramientas de Recuperación de datos:
- Recuperación avanzada
- Recuperación de archivos eliminados
- Recuperación posterior al formateado
- Recuperación en bruto
- Retomar la recuperación
- Disquete de emergencia
Reparación de correo electrónico. Es una solución de software de autoservicio que permite
reparar
los mensajes de correo electrónico dañados de forma rápida y sencilla, sin necesidad de poseer
conocimientos
técnicos avanzados y ahorrando tiempo y recursos.
Recuperación de archivos. Es una solución de software de autoservicio que permite reparar
archivos
dañados de forma rápida y sencilla, sin necesidad de poseer conocimientos técnicos avanzados y
ahorrando tiempo y recursos.
Componentes de Recuperación de archivos: AccessRepair, ExcelRepair, PowerPointRepair,
WordRepair
y ZipRepair
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Programa Nacional 62 l de Informática
Preguntas de repaso
2. ¿?
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Capítulo 3:
Taller de electrónica para computadoras
Objetivos:
Al finalizar este capítulo, el participante aprenderá a:
� Efectuar mediciones correctas de voltaje, corriente y resistencia por medio de los
instrumentos
apropiados de medición,
� Conocer en detalle los tipos de componentes y dispositivos electrónicos más utilizados
en los sistemas PC
� Diagnosticar y reemplazar convenientemente componentes y dispositivos defectuosos
de diversas tarjetas electrónicas.
� Hacer un uso adecuado del soldador tipo cautín para trabajar con materiales
electrónicos.
Mediciones de voltaje, corriente y resistencia
Instrumentación y diagnóstico de fallas
Existen básicamente dos categorías de reparación de equipo defectuoso. En primer lugar, están
aquellas situaciones en las cuales un prototipo experimental, recién construido, no parece
funcionar
de acuerdo a lo esperado. Por otro lado, la segunda categoría hace referencia a aquellos equipos
que
habiendo estado operando normal durante algún tiempo, han presentado fallas en su
funcionamiento.
Independientemente de las circunstancias, el objetivo, en ambos casos, es conseguir que la unidad
defectuosa opere de acuerdo a lo esperado el menor tiempo posible. En muchos ambientes
operativos,
la pérdida de pieza crítica de equipo puede significar la interrupción de un proceso productivo
costoso, por lo cual la velocidad es un parámetro esencial en la reparación del equipo.
Las operaciones de diagnostico y de reparación de fallas requieren que la persona lleve a cabo
posea
los conocimientos y experiencia necesarios. Lo anterior incluye conocer los modos usuales de
fallas
de los equipos de prueba que pueden resultar de utilidad en una situación particular, además de
los
procedimientos normales para efectuar las reparaciones necesarias. En lo que sigue, se cubren en
algún detalle los anteriores requisitos.
Principales causas de fallas
Pueden existir muchas causas que provoque falla, entre las más comunes tenemos:
o Problemas de operario: Ocurren debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza el
equipo. Uno de los motivos es la falta de conocimiento adecuado del funcionamiento del equipo,
que en ocasiones lleva a suponer que opera incorrectamente., cuando en realidad no existen
problemas de funcionamiento como tal. Tales situaciones son de ocurrencia frecuente y deben
ser una de las primeras instancia que se verifiquen.
o Errores en la construcción: Bajo esta categoría se agrupan todos aquellos problemas
relacionados
con el diseño y la implementación de la primera unidad o prototipo.
o Fallas en el suministro de potencia: Es una de la fallas más frecuente, proviene de la fuente de
potencia. En esta parte se manejan corrientes y voltaje apreciables, además de temperaturas
elevadas,
los componentes de la fuente están sujetos a esfuerzos eléctricos y térmicos que pueden
conducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo deja
de operar por completo. Esto problemas son de fácil diagnostico y reparación. Por lo general,
deben
buscarse primero en los reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o
en corto, condensadores de filtrado dañados y por ultimo, el transformador defectuoso.
o Falla de componentes del circuito: Una de las causas mas frecuentes de fallas en equipos
digitales proviene de la fuente de potencia. Debido a que en esta parte del equipo se manejan
corrientes
y voltajes apreciables, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente
de potencia están sujeto a esfuerzo eléctrico y térmico que pueden conducir a fallas en sus
comDIAGNÓSTICO
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ponentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo deja de operar por completo.
Estos
problemas son de fácil diagnostico y reparación. Por lo general, deben buscarse primero
reguladores
de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores del filtrado
dañados y por ultimo el transformador defectuoso.
o Problemas de temporización: Es uno de los problemas más difícil de diagnosticar se relaciona
con la correcta temporización de los circuitos. Parámetros como la frecuencia del reloj, los retrasos
de propagación y otras características relacionadas, son de mucha importancia para la adecuada
operación de los equipos digitales.
o Problemas debidos a ruidos: El ruido eléctrico es una fuente potencial importante de problemas
en los circuitos digitales. Ruido: Es toda señal extraña que dentro del equipo puede ser causa de
operación incorrecta. Las señales de ruido pueden provenir de transitorios en las líneas de
corriente
alterna o de campo magnético o eléctrico originados en equipos aledaños, así como de
interferencias
debidas a transmisiones de radio o de televisión. También es factible que exista ruido
generado internamente, el cual puede provenir de suministro de potencia mal filtrados o de
componentes
mecánicos defectuosos que ocasionen contactos deficientes o intermitentes.
o Efectos ambientales: A esta clase pertenecen todos aquellos problemas derivados del efecto
ambiente en el que opera el equipo. Por ejemplo, es posible que la temperatura del recinto o sitio
donde se ubica el equipo exceda los límites permisibles fijados por el fabricante. Por otra parte, la
acumulación de grasas, polvo, químicos o abrasivos en el aire puede ocasionar fallas de
funcionamiento.
Las vibraciones excesivas también puede ser causa frecuente de problemas. Todo lo
anterior puede introducir defectos mecánicos tales como corrosión de conectores, alambres
quebrados
o contactos de interruptores con exceso de acumuladores que impiden su accionamiento
normal.
o Problemas mecánicos: Son todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes
de tipo mecánico tales como: Interruptores, conectores, relevos y otros. Esto por lo general, son
mucho más susceptibles de aparecer que la falla misma de componentes electrónicos, tales como
los circuitos integrados.
Procedimientos para la solución de problemas
La reparación de equipos electrónicos puede resumirse cuatro (4) sencillos pasos:
1. Recolección de Datos
2. Localizar el problema
3. Efectuar la reparación
4. Probar para la verificación la operación correcta.
En la recolección de datos se hace acopio de toda la información pertinente al equipo bajo
observación.
Por ejemplo, lo primero que debe hacerse es obtener la documentación, en la cual se incluye
tanto los diagramas esquemáticos circuitales así como los manuales de servicio, información de
calibración
y similares.
Localizar el problema es por lo general es lo mas difícil, el grado de dificultad y la cantidad de
tiempo
que esta fase del problema consuma, dependen de la complejidad del equipo y la naturaleza del
daño.
Los siguientes pasos pueden ayudar a desarrollar un método sistemático para localizar la avería:
a) Verificar lo obvio y sencillo primero que todo, como fusible, tomas, interruptores, etc.
b) Correr los programas de diagnostico si los hay.
c) Utilizar los sentidos, mirando, oliendo y tocando en busca de temperaturas anormales,
elementos
quemados, etc.
d) Verificar que los niveles de AC y DC sean correctos.
e) Cerciorarse de la existencia del reloj.
f) Utilizar métodos de rastreo de señal.
g) Ensayar sustituciones sencillas de componentes o de tarjetas en cuanto sea posible.
h) Llevar a cabo pruebas y verificaciones, estáticas o dinámicas. La prueba estática requiere de
la deshabilitación del reloj del sistema, con lo cual todos los niveles lógicos estabilizan a un
valor constante. A partir de esto, entonces es posible, utilizando puntas lógicas o un voltímetro,
observar los niveles lógicos presentes en el circuito. Algunos sistemas permiten, no solamente
deshabilitar el reloj, sino también la sustitución de este por un pulsador manual para
obligar al sistema operar paso a paso. Las pruebas dinámicas, por su parte se llevan a cabo
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Programa Nacional de Informática 65
con el reloj en operación normal y requiere del uso de un osciloscopio, de una punta lógica o
de un analizador lógico.
Uso de multímetros y osciloscopios
Los medidores suelen fabricarse de muchas formas y tamaños, y suelen usar una amplia variedad
de
escalas. Los instrumentos de medición están basados en las diferentes formas de manifestarse
que
tiene la electricidad. Pueden estar basados en fuerzas electrostáticas entre cargas, fenómenos
electrolíticos,
el calor, los efectos galvanométricos, etc.
Los medidores eléctricos pueden ser analógicos y digitales.
o Los medidores analógicos muestran la lectura por el desplazamiento de una aguja sobre una
escala graduada; por lo general funciona mediante efectos electromagnéticos.
o Los medidores digitales muestran la lectura mediante un visualizador numérico; por lo general
son más precisos que los análogos. En estos aparatos las magnitudes analógicas medidas
son transformadas a magnitudes digitales mediante un chip convertidor analógico-digital
(DAC), el cual entrega la señal resultante a un chip decodificador. Finalmente la magnitud
medida es visualizada mediante una pantalla de despliegue del tipo LCD.
Multímetro analógico Multímetros digitales
El multímetro (multitester) es el instrumento más común en los equipos de prueba utilizados en la
electrónica. Este instrumento agrupa en un solo aparato: un voltímetro, un amperímetro y un
ohmímetro,
todos a diferentes escalas. Algunos multímetros también permiten efectuar mediciones de
decibelios, del beta de un transistor, temperatura, etc.
Los multímetros digitales suelen tener una impedancia de entrada muy alta, lo cual facilita la
medición
de voltajes muy pequeños. Por otro lado, los multímetros analógicos son más baratos.
La mayoría de multímetros tiene una perilla selectora de rangos o gamas. Por ejemplo, un
multímetro,
dentro de su función voltímetro DC, puede tener los rangos 2V, 20V, 200V, 600V. Por ejemplo: si
seleccionamos el rango de 20V, significa que podemos medir valores que van desde 0V hasta 20V.
Si tuviéramos que medir un valor desconocido, es preferible empezar con la escala más alta, e ir
bajándola
hasta dar con el valor correcto.
El osciloscopio es un instrumento electrónico que
registra los cambios de tensión producidos en
circuitos eléctricos y electrónicos y los muestra en
forma gráfica en la pantalla de un tubo de rayos
catódicos. Los osciloscopios se utilizan en la industria
y en los laboratorios para comprobar y
ajustar el equipamiento electrónico y para seguir
las rápidas variaciones de las señales eléctricas,
ya que son capaces de detectar variaciones de
millonésimas de segundo. Unos conversores especiales
conectados al osciloscopio pueden transformar
vibraciones mecánicas, ondas sonoras y
otras formas de movimiento oscilatorio en impulsos
eléctricos observables en la pantalla del tubo de rayos catódicos.
El osciloscopio permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos
eléctricos
y electrónicos. Por ejemplo en el caso de los televisores, las formas de las ondas encontradas
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de los distintos puntos de los circuitos están bien definidas, y mediante su análisis podemos
diagnosticar
con facilidad cuáles son los problemas del funcionamiento.
Los osciloscopios son de los instrumentos más versátiles que existen y los utilizan desde técnicos
de
reparación de televisores hasta médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de
fenómenos,
provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal
eléctrica)
será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de
vibraciones
en un coche, etc.
Es importante que el osciloscopio utilizado permita la visualización de señales de por lo menos 4,5
ciclos por segundo, lo que permite la verificación de etapas de video, barrido vertical y horizontal y
hasta de fuentes de alimentación.
Medición de voltaje
El voltaje o tensión eléctrica es la diferencia de cargas aplicada a los extremos de un material o de
un
componente electrónico cualquiera. La unidad en la que se mide el voltaje es el Voltio (V), y se
usa
para ese fin un instrumento llamado VOLTÍMETRO. Según el tipo de tensión que se quiera medir,
los
voltímetros son de corriente continua (DC) o de corriente alterna (AC).
Para medir el voltaje entre dos puntos cualesquiera de un circuito electrónico, colocamos el
voltímetro
en paralelo con los dos puntos del elemento a medir. Por ejemplo, si deseamos saber qué voltaje
hay
entre los terminales de una batería, colocamos el voltímetro en paralelo con los dos terminales de
la
batería.
Un voltímetro tiene dos puntas de prueba de diferente polaridad. La punta de prueba roja es
positiva,
y la negra, negativa. Cuando se hacen mediciones de voltaje de corriente continua, debemos tener
en cuenta la polaridad del voltaje. El terminal rojo o positivo del voltímetro debe ir orientado al
terminal
positivo de la fuente de voltaje. En cambio, al realizarse mediciones de voltaje de corriente alterna
no se tiene en cuenta la polaridad, y se pueden colocar los terminales del voltímetro
indistintamente.
Medición de corriente
La corriente eléctrica es el paso de electrones a través de un punto de un material o de un
componente
electrónico cualquiera. Para saber cuánta corriente eléctrica pasa en determinado momento por un
punto específico de un circuito electrónico, recurrimos a un instrumento llamado AMPERÍMETRO.
El amperímetro es un medidor de Amperios (A), la unidad de la corriente eléctrica.
Puesto que el amperímetro debe detectar el flujo de electrones, debemos colocarlo en el circuito de
tal forma que realice tal propósito, es decir, que deje pasar la corriente a través de él y nos informe
de
su presencia y su magnitud. El amperímetro debe ser insertado en serie con el punto o el elemento
a
medir. En otras palabras, si se desea saber la corriente que pasa a través de una resistencia, se
abre
el circuito y se coloca el amperímetro en serie con ella.
Uso del voltímetro Uso del amperímetro
Medición de resistencia
La resistencia es la oposición al paso de la corriente en circuito electrónico. Podemos medir esta
resistencia
con el instrumento llamado OHMÍMETRO.
El valor medido es expresado en Ohmios (Ω).
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Programa Nacional de Informática 67
La resistencia está presente en los circuitos, y para medirla, es necesario que el circuito esté
desconectado
de la fuente de alimentación, de otra manera, no solo obtendríamos una medición inexacta,
sino que podríamos dañar algún componente del circuito o el medidor mismo.
Cuando se tiene una resistencia aislada de un circuito y se desea verificar el valor de la misma con
el
ohmímetro, este se conecta en paralelo con ella.
La mayoría de ohmímetros analógicos requieren calibración antes de usarse. Por otro lado, si
sujetamos
el resistor a medir con nuestras manos, o si el resistor está instalado en un circuito, el resultado
medido puede ser engañoso, ya que estaría midiéndose en paralelo nuestro cuerpo o el resto del
circuito.
Debemos recordar siempre lo siguiente:
- Se mide voltaje y resistencia colocando el medidor en paralelo con el objeto a medir.
- Se mide amperaje colocando el medidor en serie con el objeto a medir.
- ¡Nunca se mide resistencia en aparatos funcionando!
- ¡Nunca se mide amperaje en paralelo con la fuente eléctrica!
Medidor de consumo eléctrico
Al reparar equipos eléctricos y electrónicos que se alimentan de la red eléctrica, puede ser
necesario,
en ocasiones, comprobar su consumo para verificar su correcto funcionamiento.
Un Wattimetro, puede resultar muy costoso. Pero si se dispone de una pinza amperimétrica, o un
amperímetro de AC (Corriente Alterna), el técnico no tendrá mayor dificultad para determinar el
consumo
de un equipo.
Solo tendrá que medir la corriente consumida en Amperios y multiplicarla por el Voltaje de red. El
resultado será la potencia consumida en Watt o Vatios.
Lamentablemente, muchos multímetros, no permiten medir amperaje en AC, o solo lo hacen con
corrientes
muy bajas, apenas de algunos miliamperios, lo cual es una limitación en la mayoría de los
casos.
Con muy pocos componentes se puede implementar un accesorio, que puede facilitar la medición
de
la potencia consumida, con una precisión aceptable, usando para ello, cualquier multímetro digital,
que permita medir voltajes de AC del orden de milésimas de Voltio.
Su uso es muy sencillo. Se intercala este accesorio entre el tomacorriente y el aparato, del cual se
desea medir el consumo, se selecciona la escala más baja de VAC en el multimetro (que permita
medir voltajes milésimas de Voltio) y se conecta a los terminales correspondientes. Cada milivoltio
(milésima de Voltio), indicará 1Watt. Ejemplo: si el instrumento indica: 0.080V, significará un
consumo
de 80W, si se lee 0.125V, significará que el consumo del equipo conectado es de 125W.
Componentes:
o R1 y R2 - Resistencias 0.47 ohm, 5W
o R3 - Resistencia 33 Kohm, 1/2W
o R4 - según el voltaje de red eléctrica (para 110V, 39 K; para 120V, 33 K; para 220V, 2200
ohmios
o Varios: cables, conectores, etc.
Con estos valores, se pueden comprobar consumos de hasta 600W en redes de 110/120V y hasta
1000W si se trata de red eléctrica de 220V. Si se desea usar este accesorio, para comprobar
consumos
mayores, las resistencias R1 y R2 deberán ser de 10W.
Todas las resistencias deben ser, en lo posible, de una tolerancia del 5%.
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Programa Nacional 68 l de Informática
Tener presente que R1 y R2 pueden tomar una elevada temperatura, si se usa por tiempo
prolongado
y elevado consumo.
Este implemento, permite una evaluación de la potencia aparente (Volts x Amp), que en algunos
casos puede tener cierta diferencia con la potencia real (Watt), debido al corrimiento de fase que
puede ocasionar la componente inductiva de la carga. Por lo cual la lectura puede no ser muy
exacta
con algunos equipos.
Análisis y diagnóstico de resistores
Resistencia
Resistencia es la oposición al flujo o paso de la corriente por un
conductor. Es como la fricción que reduce la cantidad de corriente
que trata de pasar por un circuito. Se utiliza para controlar el flujo de
la corriente.
La resistencia es la propiedad de un objeto o sustancia que hace
que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La resistencia
de un circuito eléctrico determina —según la llamada ley de
Ohm— cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un
voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la
resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un
amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio.
Un resistor incrementa la resistencia de un circuito. El propósito
principal de esto es reducir el flujo de electricidad en un circuito.
Los resistores vienen de diferentes formas y tamaños. Disipan
calor como resultado de su oposición a la electricidad, y por lo
tanto deben ser tasados tanto en términos de su resistencia
(cuánto se oponen al flujo de electrones) y su capacidad de potencia
(cuánta energía pueden disipar antes de dañarse). Los
resistores son los componentes más abundantes de un circuito.
Generalmente, los resistores más grandes pueden manejar mayor
potencia. En las computadoras los encontramos miniaturizados,
como el de la ilustración de la izquierda.
Unidad de medida de la resistencia
Toda resistencia presenta una cierta cantidad de Ohmios (Ω). Por ejemplo, una resistencia de 100
ohmios presenta una oposición 10 veces mayor que una de 10 ohmios. La resistencia también
presenta
vatiaje que es la energía que se disipa en ellas, pues se produce calor cuando la corriente circula
a través de ella.
La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega
omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se
denomina
conductancia y se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S.
Aún puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad, mho.
La resistencia de un conductor viene determinada por una propiedad de la sustancia que lo
compone,
conocida como conductividad, por la longitud por la superficie transversal del objeto, así como por
la
temperatura. A una temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud del conductor e
inversamente proporcional a su conductividad y a su superficie transversal. Generalmente, la
resistencia
de un material aumenta cuando crece la temperatura.
Circuitos de resistencias
o Conexión en serie. Dos o más elementos están en serie cuando se conectan físicamente uno a
continuación de otro. La resistencia total de un circuito de resistores en serie es la suma de todos
sus valores resistivos. En este circuito la corriente es la misma en todos los elementos conectados.
El voltaje total aplicado es la suma de los voltajes presentes en cada elemento de la serie.
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Programa Nacional de Informática 69
o Conexión en paralelo. Dos o más elementos están en paralelo si existen varios caminos de
circulación
de la corriente. En este tipo de circuitos, el inverso de la resistencia total es la suma de
los inversos de todas las resistencias del circuito. En este circuito la corriente que circula en cada
ramal es diferente de la total, siendo esta la suma de todas. El voltaje aplicado a cada rama es el
mismo que se aplica a todo el circuito.
o Conexión mixta. Combina elementos en serie con elementos en paralelo. La resistencia total se
obtiene mediante la simplificación del circuito, calculando las resistencias en serie y en paralelo
desde el final hacia la fuente de voltaje.
Tipos de resistores
o Resistores fijos. Los resistores fijos tienen un valor óhmico que no puede ser alterado sin
destruir
si estructura interna. Se compran indicando el valor óhmico y su vatiaje.
• Los resistores de alambre se usan en circuitos donde la disipación de potencia es mayor
de 3W y se fabrican empleando una aleación de níquel y cromo. La longitud del alambre
usado, la sección transversal o diámetro y la resistividad específica determinan el valor
óhmico del resistor. Se construyen enrollando un trozo de alambre de níquel-cromo alrededor
de un núcleo aislante como la porcelana, cemento, materiales fenólicos (baquelita,
etc.), o papel prensado.
• Los resistores de carbón están constituidos
de carbón o grafito granulado mezclado con
un material aislante, encerrado en un tubo de
plástico endurecido para protegerlo de las
caídas bruscas y en proporciones adecuadas
para el valor de resistencia deseada. En los
extremos de la cápsula, que contiene el carbón,
están los casquetes metálicos con terminales
de alambre de cobre delgado para ser
soldado al circuito.
La mayoría de resistores empleados en computadoras,
radio, TV, etc., son de carbón porque
trabajan con voltajes muy pequeñas.
Se usa el código de colores para facilitar la lectura
en resistencias pequeñas. Una resistencia
común tiene cuatro bandas.
• La primera banda es la primera cifra.
• La segunda banda es la segunda cifra.
• La tercera banda es el número de ceros que
siguen a las dos primeras.
• La cuarta banda es la tolerancia. Dorada es
5% y Plateada es 10%. Si la resistencia tiene
cinco bandas, es una resistencia de precisión
y su tolerancia suele ser 2 ó 1%.
Por ejemplo: Un resistor de carbón con las bandas
CAFÉ, VERDE, ROJO y PLATA, es un resistor
de 1500 ohmios con 10% de tolerancia. Su
valor real está entre 1350 y 1650 ohmios.
Si un resistor presenta cinco franjas, incluyendo la
de la tolerancia, se considera que es un resistor
de precisión. En ese caso la tolerancia suele ser
de 1% ó 2%. Este tipo de resistores tienen valores
muy específicos, suelen ser costosos, y sólo
se encuentran en circuitos electrónicos muy calibrados.
Por otro lado, en los manuales electrónicos suele
simplificarse la lectura de los números largos del
siguiente modo: Una resistencia de 10’000,000 Ω
también se puede expresar en 10,000 KΩ ó 10
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Programa Nacional 70 l de Informática
MΩ, y una resistencia de 4,700 Ω se puede expresar simplemente como 4.7K ó también 4K7.
Los resistores de carbón suelen fabricarse con vatiajes bajos (0.25W, 0.5W, 1W, 2W). Cuando se
trabaja con potencias mayores (5W, 10W) se suele preferir otro tipo de resistores, como los
resistores
de cemento o de piedra de arena, y los resistores de alambre u otro material más resistente.
o Resistores variables. Llamados potenciómetros o controles, tienen un eje con el que se
puede
variar el valor de la resistencia. Se fabrican con alambre y carbón. El potenciómetro tiene un
disco de plástico con un corte radial y recubierto con una capa de grafito que viene a ser el
elemento
resistivo. El Terminal central de conexión está conectado mecánicamente al contacto móvil,
por una lengüeta metálica que se mueve haciendo contacto en diferentes puntos del grafito. Al
mover la lengüeta hacia un extremo, la resistencia disminuye entre este extremo y el Terminal
central. La resistencia es cero cuando la lengüeta hace contacto con el extremo, pero es máxima
cuando la lengüeta está en el otro Terminal. Entre los extremos se encuentra permanentemente
la resistencia máxima del potenciómetro.
Los potenciómetros se encuentran disponibles entre 100 ohmios hasta 10 megohmios
aproximadamente.
La disipación de potencia varía entre 1/2W hasta 2W para los potenciómetros de carbón
y de 1W hasta 100W para los de alambre.
Algunos de estos resistores son lineales (tipo A) y otros logarítmicos (tipo B). Los modelos
pequeños
suelen ser manipulados mediante el uso de un destornillador, por lo que son menos accesibles.
Los resistores variables miniatura, llamados también de preajuste, tipo trimmer, anillo o de circuito
impreso, poseen un tornillo sin fin para ajustar su valor resistivo al deseado. Estos resistores no
son propensos a las averías y raras veces necesitan sustitución. Son embargo, algunas veces se
rompe la pista de carbón y hay que sustituir el componente. El reemplazo no debe tener
necesariamente
el mismo valor nominal que el original porque solo se emplea una parte de la resistencia
total del componente. El valor de estos resistores varía entre 100 ohmios hasta 1 megohmio
aproximadamente.
Potenciómetros y resistencias variables del tipo trimmer
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Programa Nacional de Informática 71
Tolerancia de los resistores
La tolerancia es la cantidad por el que la resistencia real puede diferir del valor codificado y se
especifica
en porcentaje. Un resistor de 100K con una tolerancia del 10%, puede tener 10% por encima o
por debajo del valor codificado, es decir que, al medirlo con un instrumento marcará un valor
comprendido
entre 90K y 110K. el valor inexacto de los resistores de carbón es una desventaja resultante
de su construcción económica pero en muchos circuitos una variación de 10% de resistencia es
tolerable.
Otros tipos de resistores
• Resistores de precisión: Los instrumentos, así como los equipos de recepción y transmisión
de gran alcance y alta estabilidad poseen en su circuitería interna resistores con valores tales
como 1432 ohmios que no pueden ser expresados con cuatro franjas de colores. Por esta razón
se les ha incorporado una quinta franja de color.
• Resistores de película de metal: Estos resistores se fabrican utilizando el sistema de
chisporroteo
en vacío que consiste en depositar múltiples capas de una mezcla de metales y materiales
pasivos sobre un sustrato cerámico cuidadosamente tratado. Luego, los resistores se
cubren con capas de laca azul brillante. Entre sus características podemos mencionar que su
disipación de potencia es de 1/4W, su tolerancia de 1%, su máximo voltaje de trabajo de
250V y su rango de temperatura está entre -65°C hasta +150°C.
• Alambre Zerohm: Son similares a los resistores con un valor óhmico de 0.002 ohmios y
disipación
de potencia de 1/4W ó 1/8W. la resistencia máxima para la disipación de 1/4 W es de
0.004 ohmios y para 1/8W es de 0.003 ohmios. La banda de color negro significa un valor de
cero ohmios. Soportan una corriente máxima de 25ª a 25°C y el voltaje máximo de trabajo es
de 325V.Son empleados en computadoras para unir dos puntos que posteriormente pueden
requerirse para ampliar o modificar el diseño de la circuitería. Se comprueban con un ohmímetro
en la menor escala; normalmente deben medir como un corto circuito. Estos componentes
tienden a abrirse cuando se deterioran.
• Redes de resistores: Son conjuntos de 5, 7 y 9 resistores del mismo valor conectados en
red con un punto común y encerados en una sola cápsula. Su rango de temperatura está entre
-55°C a +125°C, su voltaje de trabajo es de 150V, y el vatiaje total es de 0.75W para la red
de 5, 1W para la red de 7 y 1.25W para la red de 9 resistores.
• Resistores de corte térmico: En los equipos electrónicos, el fusible convencional está siendo
reemplazado por los “resistores de corte térmico” que abren el circuito cuando la temperatura
del resistor aumenta a consecuencia de un exceso de corriente.
Si aumenta la corriente y se sobrecarga el resistor, éste se recalienta y también la soldadura
hasta que al llegar a la temperatura de fusión del estaño, la soldadura se fundirá y la lámina
flexible se escapará abriendo el circuito.
Entre sus ventajas con relación al fusible convencional se puede mencionar que en caso de
una sobrecarga débil, pero constante, se abre más rápidamente, y en el caso de fuertes picos
instantáneos de corriente, no se abre en absoluto.
En ocasiones no trabaja adecuadamente, principalmente por recalentamiento del resistor
cuando es soldado al circuito, por resquebrajamiento de los terminales al doblarlos, y por distorsión
producida por daños físicos durante el proceso de reemplazo.
• Termistores: El termistor es un resistor sensible a la temperatura, esto es, el valor óhmico
depende de la temperatura de su cuerpo, por esta razón se le emplea como elemento sensor
de temperatura para control o estabilización de circuitos. Para la fabricación de los termistores
se utilizan los óxidos de cobalto, níquel, estroncio y manganeso.
Existen dos formas de modificar la temperatura del termistor: internamente y externamente.
Un simple cambio en la corriente a través del dispositivo produce un cambio interno en la
temperatura. Externamente, se necesita variar la temperatura del medio ambiente o sumergir
al elemento en una solución caliente o fría.
El termistor se prueba con un ohmímetro como si fuera un resistor común y corriente. En un
ambiente no mayor de 25°C debe marcar el valor nominal del termistor. En un termistor NTC
(de coeficiente negativo) la resistencia debe disminuir al acercársele un foco encendido de
50W, para un termistor PTC (de coeficiente positivo) la resistencia debe de aumentar.
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Este tipo de resistencias tienen una sensibilidad del orden de diez veces mayor que las metálicas
y aumenta su resistencia al disminuir la temperatura. Su fundamento radica en la dependencia
que tiene la resistencia de los semiconductores hacia la temperatura, debido a que varía
el número de portadores, lo que reduce la resistencia, presentando coeficiente de temperatura
negativo. Esta dependencia varía con la presencia de impurezas, y si el dopado es muy
intenso, el semiconductor adquiere propiedades metálicas con coeficiente de temperatura positivo
(PTC) en un margen de temperaturas limitado. Encontraremos un termistor como parte
de los circuitos de protección de la fuente de poder.
• Resistores dependientes de la luz: El LDR, también llamado “celda fotoconductiva” o
dispositivo
fotorresistivo es un semiconductor cuyo valor óhmico varía inversamente (de forma
casi lineal) con la intensidad de la luz incidente. Cuando la iluminación, sobre el dispositivo,
aumenta en intensidad, la energía de un gran número de electrones en la estructura también
aumenta debido al incremento de paquetes energizados de fotones. El resultado es un incremento
de electrones relativamente libres en la estructura y un disminución en el valor óhmico.
El LDR se comprueba con un ohmímetro. En un ambiente oscuro debe de macar más de 10
megohmios y en un ambiente con luz moderada, la resistencia varía entre 75 y 300 ohmios.
• Resistores dependientes del voltaje: Son dispositivos cuyo valor óhmico varía en forma inversa
al voltaje aplicado entre sus extremos. El VDR es muy empleado como estabilizador de
voltaje, protector de contactos, supresor de chispas, etc.
Medidor de resistencias bajas
En algunas oportunidades, es necesario hacer mediciones de resistencias de valor muy bajo,
inferiores
a 1 ohmio. La mayoría de los multímetros analógicos y digitales solo permiten lecturas con una
resolución de 1, y en algunos casos un décimo (0.1) de Ohm
El proyecto que se describe aquí, no es en realidad un ohmímetro, ni un miliohmímetro. Ni siquiera
es
medidor propiamente dicho, pero con él y un multímetro común, podremos medir con facilidad
resistencias
de bajo valor con una resolución del orden de centésimas (0.01) de ohmio.
Este sencillo dispositivo no es otra cosa, que una fuente de corriente constante.
El método para determinar el valor de una resistencia de muy bajo valor, en este caso, se basa en
hacer circular una corriente conocida y constante a través de la resistencia, y medir la caída de
voltaje
que se produce en ella, usando un multímetro común.
Aplicando la Ley de Ohm, podemos fácilmente determinar su valor. Si aplicamos una fuente de
corriente
constante, en este caso 100mA (0.1A), a un resistor de valor desconocido, y medimos la caída
de voltaje entre sus terminales, podremos mediante una simple operación matemática saber el
valor
en ohmios de dicha resistencia.
Como la mayoría de los multímetros digitales y algunos analógicos permiten obtener fácilmente
lecturas
de centésimas y milésimas de voltios, en sus escalas más bajas, podemos determinar con bastante
precisión valores del orden de centésimas de Ohmio
o Ejemplos:
Si tenemos una lectura de 0.12V en el multímetro podremos fácilmente saber que se trata de una
resistencia de 1.2 ohmios (0.12 / 0.1 = 1.2)
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional de Informática 73
o Si tenemos una lectura de 0.022V en el multímetro y podremos fácilmente saber que se trata de
una resistencia de 0.22 ohmios (0.022 / 0.1 = 0.22)
Componentes:
o T1 - Transformador que proporcione de 6 a 9V 200mA
o D1 - Puente rectificador o cuatro diodos 1N4001 o similares
o IC - LM317 o similar (ECG956, SG317)
o C1 - Condensador electrolítico 470 a 1000uF,16V
o C2 - Condensador 0.1uF,50V
o R1 - Potenciómetro de ajuste de 100 ohmios
o R2 - Resistencia 15 ohmios
Su construcción es sencilla, económica y no necesita mayores comentarios.
Una vez construido solo hay que ajustar la corriente, de salida. Para esto conectamos el multímetro
como miliamperímetro, entre los terminales, y procedemos a ajustar el potenciómetro R1 hasta
obtener
una lectura de 100mA.
Uso:
Para evitar tener lecturas erróneas debido a la resistencia propia de los cables de conexión, la
medición
del voltaje debe hacerse directamente sobre la resistencia, tal como se muestra en la imagen.
Análisis y diagnóstico de capacitores
Capacitores
Un capacitor o capacitor es un componente eléctrico que almacena energía eléctrica. En este
aspecto
es como una batería de corta duración. La energía, formada por cargas negativas y positivas, la
recibe el condensador de una fuente eléctrica. El condensador puede almacenar energía eléctrica
temporalmente para luego entregarla en un proceso de carga y descarga, que depende de las
características
físicas del condensador.
Un condensador es un componente hecho a partir de dos (o dos conjuntos
de) placas conductoras con un aislante entre ellas. El aislante previene
que las placas se toquen. Cuando una corriente directa es aplicada
a través de un condensador, se forma una carga positiva en una
placa (o conjunto de placas) y una carga negativa se forma en la otra.
La carga permanecerá hasta que el condensador sea descargado.
Cuando una corriente alterna es aplicada a través del condensador,
cargará un conjunto de placas positivo y el otro negativo durante la parte
del ciclo donde el voltaje es positivo; cuando el voltaje se hace negativo
en la segunda mitad del ciclo, el condensador libera lo que cargó preDIAGNÓSTICO
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Programa Nacional 74 l de Informática
viamente, y luego se carga de manera opuesta. Esto se repite entonces por cada ciclo. Puesto que
la
carga opuesta almacenada en él cada vez que el voltaje cambia, tiende a oponerse al cambio en el
voltaje. Se puede decir entonces, que si aplicamos una señala mezclada de corriente DC y AC a
través
de un condensador, el condensador tenderá a bloquear la corriente DC y permitirá que la AC
fluya a través.
Los condensadores son los componentes más variados de la electrónica, y algunos de ellos, sobre
todo los que se usan en las fuentes de alimentación de la PC y el monitor, son peligrosos cuando
están cargados, aún cuando el equipo está apagado. Por otro lado, los condensadores sirven
como
almacén fundamental de datos en la memoria RAM de la tarjeta madre.
Funcionamiento del condensador
Como una batería, el condensador tiene dos terminales. Dentro del condensador los terminales
están
conectados a dos placas de metal separadas por un dieléctrico. El dieléctrico puede ser aire,
papel,
plástico o cualquier cosa que no conduzca electricidad y que mantenga las placas sin tocarse la
una a
la otra. Esto hace de los condensadores los componentes que más variedades muestran en los
circuitos
electrónicos.
Se puede crear fácilmente un condensador a partir de dos piezas de hoja de aluminio y una pieza
de
papel. No será un buen condensador en términos de su capacidad de almacenamiento, pero
funcionará.
Cuando conectamos un condensador a una batería, esto es lo que
ocurre:
• La placa en el condensador que se une al terminal negativo
de la batería acepta electrones que la batería produce.
• La placa en el condensador que se une al terminal positivo
pierde electrones que van a la batería.
Una vez que está cargado, el condensador tiene el mismo voltaje
que la batería. Para un condensador pequeño, la capacidad es
pequeña. Pero los condensadores grandes pueden mantener una
gran carga. Usted puede encontrar condensadores tan grandes
como una botella de gaseosa, por ejemplo, que cargan suficiente
energía para encender un bulbo de luz por un minuto o más.
En la ilustración de la derecha se muestra una lámpara y un
condensador. Si el condensador es muy grande, debería notarse
que, cuando es conectado a la batería, la lámpara iluminará
según fluya la corriente desde la batería al condensador
para cargarlo. La lámpara progresivamente irá apagándose
una vez que el condensador ha alcanzado su capacidad. Luego,
si usted remueve la batería y la reemplaza con un cable, la
corriente fluirá de una placa del condensador a la otra. La
lámpara iluminaría y luego se iría apagando, hasta apagarse
totalmente, una vez que el condensador ha completado su
descarga (cuando se alcanza el mismo número de electrones
en ambas placas).
Ilustración: Una manera de visualizar la acción de un condensador es imaginarlo como una torre
de
agua unida a una tubería. La torre “almacena” el agua por presión. Cuando el sistema de agua
bombea,
se produce más agua de lo que ciudad necesita, por lo que el exceso es almacenado en la torre.
Luego, en tiempos de alta demanda, el agua en exceso fluye desde la torre para mantener alta la
presión. Un condensador almacena electrones de la misma manera, para liberarlos luego.
Capacitancia
La fuerza de un condensador se llama capacitancia y se mide en faradios (F). En términos
prácticos,
normalmente se usan microfaradios, porque un faradio sería un condensador muy grande. La
capacitancia es la cantidad de carga o energía eléctrica que puede almacenar un condensador.
Un
condensador de un faradio puede almacenar un coulomb de carga a un voltio. Un coulomb está
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Programa Nacional de Informática 75
compuesto de 6.25 x 10^18 electrones. Un amperio representa una tasa de flujo de electrones de 1
coulomb por segundo, así que un condensador de un faradio puede mantener un amperio de
electrones
en un segundo a un voltio.
Puesto que el faradio es una unidad muy grande de almacenamiento, los condensadores se miden
en unidades más pequeñas (microfaradios, nanofaradios, picofaradios). Otra característica es el
voltaje
de trabajo que determina el voltaje que soporta entre sus placas sin dañarse. En la práctica se
usan con capacidad del doble del voltaje que se le aplica. Por ejemplo: Un condensador puede
tener
una capacidad de almacenamiento de 50μF (microfaradios) y soportar un voltaje de hasta 200
voltios.
Proceso de carga
Si se conecta un condensador sin carga directamente a una fuente de tensión continua, en un
inicio
fluye una corriente muy alta. Esta solo se limita por la resistencia interna de la fuente de tensión.
Un
condensador sin carga por lo tanto es al principio un cortocircuito para la fuente de tensión.
Mientras
unas portadoras de carga viajan hacia una placa del condensador y se retiran de la otra, más
aumenta
la tensión entre las placas. De esta forma disminuye cada vez más la diferencia de tensión entre la
fuente de tensión y la tensión del condensador. En correspondencia disminuye también la
corriente.
La carga de un condensador dura para la misma tensión de carga más tiempo en proporción a un
valor capacitivo, porque hay que mover más portadores de carga. El movimiento de los portadores
de
carga se limita también conectando una resistencia de carga.
El producto de la resistencia de carga R y de la capacidad C se denomina constante de tiempo:
T=RxC
Donde:
T = constante de tiempo en segundos
R = resistencia de carga en ohmios
C = capacidad en faradios
Aplicaciones de los condensadores
La diferencia entre un condensador y una batería es que el condensador
puede vaciar su carga entera en una pequeña fracción de segundo,
donde una batería tomaría minutos para descargarse completamente.
Esa es la razón por la que el flash electrónico de una cámara
usa un condensador. La batería carga el condensador del flash
varios segundos, y luego el condensador vacía la carga completa en
el tubo del flash casi instantáneamente. Esto puede hacer de un condensador
grande cargado algo muy peligrosos, que en algunos casos,
puede matar a alguien con la carga que contienen.
Los condensadores se usan de muchas maneras diferentes en los
circuitos electrónicos:
• A veces, los condensadores se usan para almacenar carga para uso muy rápido. Los rayos
láser grandes usan esta técnica para lograr varios flash instantáneos muy brillantes.
• Los condensadores pueden eliminar rizados. Si un voltaje DC portado por la línea tiene rizados
o picos, un condensador grande puede absorberlos y llenar los valles.
• Un condensador puede bloquear voltaje DC. Si se coloca un condensador pequeño con una
batería, ninguna corriente fluye entre los polos de la batería una vez que el condensador se
carga, lo cual es instantáneo si el condensador es pequeño. Sin embargo, cualquier señal de
corriente alterna fluye a través de un condensador sin impedimentos. Esto ocurre porque el
condensador se cargará y descargará según fluctúe la corriente, haciendo aparecer a la corriente
alterna fluyendo.
• Un uso importante de los condensadores al ser combinados con inductores se da en los
osciladores
Tipos de condensadores
Los condensadores de filtro tienen polaridad definida. Básicamente son los condensadores
electrolíticos,
los que tiene un terminal positivo y uno negativo, Normalmente son utilizados en las entradas
de las fuentes de alimentación, luego de la etapa del rectificador de voltaje.
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Los condensadores de señal no tienen polaridad definida y se identifican por su dieléctrico. Son
utilizados con altas y bajas frecuencias, y suelen ser acopladores o desacopladores entre etapas.
Entre estos condensadores se encuentran los cerámicos
• Los condensadores electrolíticos pueden tener capacidad más grande debido a su tamaño, por
lo que se usan en las fuentes de poder. Su construcción consiste en una placa o ánodo de aluminio
que está recubierta con una película o capa de óxido de aluminio que forma el dieléctrico. Un
electrolito líquido actúa como cátodo o segunda placa y se conecta con un conductor metálico. En
realidad se enrolla sobre el ánodo un papel poroso que está impregnado con el dieléctrico. Debido
a este tipo de construcción, los condensadores electrolíticos están polarizados.
Los condensadores electrolíticos poseen dos tiras de papel aluminio separadas entre sí por una
tira de papel impregnada en una solución de ácido bórico (electrolito).
En una de las tiras de aluminio, el electrolito forma una capa extremadamente delgada de óxido
de aluminio. El papel de aluminio forma uno de los electrodos (Terminal positivo). La capa de óxido
actúa como dieléctrico y el electrolito, que se encuentra en el papel y a través de la hoja de
aluminio, forma el otro electrodo (Terminal negativo).
La capa de óxido deja pasar la corriente con
facilidad en una dirección bloqueándola en
la dirección opuesta por lo que en una dirección
la resistencia al paso de la corriente es
muy baja y, en la dirección contraria es demasiado
alta, constituyéndose en un aislador.
A diferencia de los demás condensadores,
el condensador electrolítico tiene polaridad
determinada que se debe de tener en cuenta
cuando se conecta a un circuito. Si se conecta
erróneamente, la cubierta de óxido deja de funcionar como dieléctrico y el conjunto ya no
se comporta como un condensador, dando lugar a una gran circulación de corriente que como
resultado
se calienta, se reseca y a la larga se perfora (explosiona).
Para impedir que el condensador explote se ha colocado en los extremos superior e inferior, una
válvula térmica de seguridad que se abre cuando la temperatura sobrepasa los 70°C.
Condensadores electrolíticos (de ácido bórico, BC) y de tántalo
• También existen condensadores electrolíticos de tántalo,
los cuales usan como dieléctrico una capa de óxido de
tántalo obtenido por medios electroquímicos.
En el polo positivo del condensador de tántalo se usa polvo
de tántalo sintetizado, y en el polo negativo se usa óxido
metálico sólido semiconductor, como el dióxido de manganeso,
o electrolito líquido (ácido).
Los condensadores de tántalo a electrolito sólido son condensadores
polarizados que sólo funcionan correctamente
cuando se aplica la tensión en el sentido adecuado. La
máxima tensión inversa el el 10% de su tensión nominal. El
electrodo positivo (ánodo) es de tántalo sintetizado en el cual se produce una capa de óxido
(dieléctrico).
Sobre este óxido se deposita una capa de dióxido de manganeso (electrolito) que por
metalización posterior forma el electrodo negativo (cátodo).
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Programa Nacional de Informática 77
La baja corriente de fuga, incluso después de largo almacenamiento, se debe a la gran estabilidad
del dieléctrico y del electrolito porque sus características no varían con el tiempo ni la temperatura.
Este condensador puede funcionar a cualquier voltaje hasta su tensión nominal, el funcionamiento
a tensiones inferiores aumenta su vida y prestaciones. Esto no altera el dieléctrico por lo que
puede funcionar posteriormente a tensiones más elevadas manteniendo sus características.
La capacidad varía ligeramente con la temperatura contrariamente a lo que sucede con otros
condensadores
electrolíticos. Por sus reducidas dimensiones, alta estabilidad y rendimiento, se emplean
en los relojes digitales, amplificadores para sordos, computadoras, etc., así como aparatos
industriales y profesionales.
Como ejemplo de estos condensadores podemos mencionar:
• Los condensadores de papel utilizan como dieléctrico un papel especial. Para sus placas se
utilizan láminas de aluminio de alta pureza, y en su fabricación se enrollan capas alternadas de
lámina y papel.
Los condensadores tubulares de papel consisten de capas intercaladas de dos hojas delgadas de
aluminio y tres hojas de papel impregnadas con extremo cuidado, bajo condiciones de muy alto
vacío encerados en una masa de plástico de color negro y conexiones axiales. Estos
condensadores
están diseñados para voltajes de 400V a 1,300VDC y con capacidades que varían de
1000pF a 0.47uF.
• Los condensadores cerámicos, o de disco, están fabricados con dieléctrico de cerámica, y
vienen
en valores que van desde 0.5pf hasta 3uF, y sus voltajes de operación pueden variar entre
3V hasta 30,000V. para su construcción se deposita una capa o placa de plata en los dos lados
de un disco de cerámica, de modo que las placas están en estrecho contacto con el dieléctrico.
Constan de una capa de cerámica que sirve como dieléctrico, mientras que los laterales están
recubiertos
de una fina capa de plata que actúan como armaduras. Este condensador es útil en los
casos donde hay poco espacio disponible, como en los equipos portátiles.
Los siguientes casos ilustran algunas formas comunes de leer condensadores cerámicos.
Caso 1:
� Franja mayor (primera) es la temperatura.
� Franja 2 es el primer dígito
� Franja 3 es el segundo dígito
� Franja 4 es el multiplicador
� Franja 5 es la tolerancia
Caso 2: El número indica la capacidad en picofaradios y la letra la tolerancia. En este ejemplo, el
condensador es de 200pF con una variación de 5pF (195pF – 205pF).
Caso 3: La capacidad está expresada en nanofaradios (nF) y los valores comerciales están
establecidos
en una tabla. En este caso n10 significa 0.10nF ó 100pF. La letra “n” indica la posición
del punto decimal.
Caso 4: El valor está expresado en picofaradios y el tercer dígito indica el número de ceros que
se añade a los primeros dígitos. En este caso 103 significa 10,000 picofaradios ó 0.01uF. En
algunos
casos los condensadores tienen una letra adicional que indica la temperatura de trabajo.
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Caso 5: La letra K simplemente significa 22,000 pF.
Caso 6: El valor de la capacidad depende de la franja de color que puede ser: rojo-violeta, negro,
naranja o violeta y de la relación entre el diámetro y el espesor. Este tipo de condensadores
presenta
una tolerancia que oscila entre -20% a +50%.
• Los condensadores de plástico usan como electrodos hoja de aluminio o aluminio vaporizado, y
como dieléctrico se usan policarbonato (C), polipropileno (P), poliestireno (S), politereftalato T) o
acetato de celulosa (U).
Los condensadores de poliéster metalizado emplean como dieléctrico el policarbonato
metalizado.
Los condensadores tubulares de poliéster, por su baja pérdida en el dieléctrico, alta resistencia
de aislamiento (en condiciones climáticas severas) óptima calidad y largo tiempo de vida, hacen
que estos condensadores sean muy utilizados en equipos de radio, TV e industriales. Estos
condensadores
están diseñados para un voltaje promedio de 125VDC ó 400VDC con capacidades
que varían de 10,000pF a 1uF.
Los condensadores tubulares de poliestireno contienen, internamente, películas finas de
aluminio
y poliestireno intercaladas que están enrolladas alrededor de un núcleo de resina sintética.
El conjunto viene sellado siendo muy utilizados en ambientes húmedos. Soporta voltajes que
varían
entre 50V y 700VDC y con capacidades que oscilan entre 1000pF a 0.18uF.
• Los condensadores anti-interferencia poseen dos discos de papel impregnados de resina y una
cubierta sellada de aluminio del cual sobresalen uno o tres alambres de conexión aislados con
plástico no inflamable. Se emplean para suprimir el ruido de encendido del carro o el dínamo y/o
las interferencias en radio y TV producidas por equipos que son accionados por motor, descarga
de las lámparas de gas, etc.
• Los condensadores de mica consisten en delgadas láminas de mica cuidadosamente
seleccionadas
y plateadas llamadas electrodos. Las láminas se comprimen unas contra otras dentro de
dos abrazaderas metálicas, cada una de las cuales va provista de un Terminal de cobre estañado.
Condensadores variables
Los condensadores variables se caracterizan por tener un rango de capacidad que puede ser
seleccionada,
a voluntad del usuario, por medio de un eje. Suelen encontrarse en los circuitos sintonizadores
y de ajuste de los radiorreceptores y transmisores.
Los condensadores variables de sintonización sirven para sintonizar de manera constante una
amplia
gama de frecuencias. Los condensadores de sintonización constan de dos grupos de placas. Un
grupo
de ellas son conocidas como “estator” (placas fijas) entre las que se introducen sin llegar a tocarse,
un segundo conjunto de placas móviles o “rotor” accionados por un eje.
Por lo general se acoplan varios grupos de placas fijas y móviles en una sola carcasa
denominándoseles
condensadores dobles, triples o cuádruples.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional de Informática 79
Los condensadores de ajuste o trimmers por lo general se ajustan una sola vez y sirven para
compensar
la capacidad de los condensadores de sintonización o para ajustar la frecuencia de un circuito
resonante. Entre los condensadores de ajuste, tenemos trimmers de tubo cerámico y trimmers de
alambre.
Medición y comprobación de capacitores electrolíticos
Si bien existen varias pruebas y mediciones que pueden realizarse sobre un capacitor,
mencionaremos
aquellas que especialmente estén al alcance de un técnico estudiante o un profesional reparador
y que sean de utilidad para la detección y solución de fallas en equipos electrónicos.
o Comprobación de continuidad: se utiliza un ohmímetro común para comprobar si el capacitor
está en cortocircuito o con fugas de importancia, aunque no se podrá comprobar con certeza que
esté a circuito abierto o con intermitencias internas.
o Medición de la corriente de fugas: se realiza con una fuente de alimentación de corriente
continua
que se ajusta a la tensión nominal de trabajo del capacitor y se aplica al mismo a través de
un resistor de, por ejemplo, 1K. La caída de tensión sobre el resistor, medida con un voltímetro, o
el valor de corriente continua medido con un microamperímetro, luego de producirse la carga
inicial,
dará idea de la corriente de fuga, que deberá compararse con la especificada por el fabricante
en su hoja de datos. Este tipo de medición resulta útil en los capacitores conectados como
acoplo entre etapas de, por ejemplo, amplificadores de audio.
o Medición de la capacidad: puede utilizarse un puente LCR o un medidor de capacidad
(capacímetro)
y su lectura servirá para conocer si el valor de capacidad se encuentra dentro del rango de
tolerancia especificada por el fabricante. Un capacitor en muy mal estado debería reflejar dicha
condición en su valor de capacidad, sin embargo, en la práctica, una variación del 10 % en el valor
de capacidad puede ocultar un daño mayor, de hasta el 120 %, si se elije evaluar al capacitor
midiendo su Resistencia Serie Equivalente (ESR). La medición de la capacidad será de mayor
utilidad
para los diseñadores de circuitos de RF, osciladores, circuitos con ajuste de sintonía, etc.
o Medición de la resistencia serie equivalente (ESR): puede realizarse con un generador de RF
generalmente ajustado a una frecuencia de unos 50 a 100 KHz. En serie con el capacitor se debe
conectar un resistor igual a la impedancia de salida del generador y en paralelo con él, un
milivoltímetro
de RF o bien, un osciloscopio. Cuanta más diferencia de potencial exista sobre el resistor,
mejor será el estado del capacitor. Las lecturas tomadas sólo servirán para la frecuencia elegida,
perdiendo sentido el realizar comparaciones entre valores de ESR medidos a diferentes
frecuencias.
También puede utilizarse un medidor especializado de Resistencia Serie Equivalente, como
el CAPACheck. Un instrumento de este tipo combina todos los instrumentos de laboratorio
mencionados
en la medición de ESR, ya conectados y ajustados adecuadamente a la misma frecuencia.
Esta comprobación permitirá medir la resistencia serie de sus terminales, su unión a las placas,
el estado de sequedad del electrolito interno y de la capa de óxido, es decir, cuán lejos está
un capacitor de su condición inicial de proto-capacitor, y será muy útil para determinar rápidamente
el estado dinámico de los capacitores aun conectados a sus circuitos de trabajo.
o Prueba de un condensador electrolítico con ohmímetro analógico: Se coloca el ohmímetro
en la escala Rx100 en la mayoría de los casos. Deberá marcar primero un valor cercano al cero,
aumentando lentamente hasta sobrepasar los 500K. Si la aguja del ohmímetro se detiene mucho
antes de este valor diremos que el condensador está con fugas y debe ser reemplazado por otro
en buen estado. Esta prueba se realiza en ambos sentidos y debe marcar aproximadamente lo
mismo.
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Programa Nacional 80 l de Informática
Detector de fugas en condensadores
Quienes nos dedicamos a la reparación de equipos electrónicos, muchas veces nos vemos en la
necesidad
de verificar el estado de la aislamiento de condensadores, en especial, los usados en circuitos
críticos, como fuente y salida horizontal de TV y Monitores; ya que en esos circuitos, la más
mínima
"fuga" de corriente a través del dieléctrico del condensador, puede ocasionar todo tipo de
problemas.
Por lo general la mayoría de los ohmímetros y multímetros de uso corriente, no son capaces de
medir
o detectar ese tipo de "fugas" que pueden llegar a ser de unas decenas de megohmios (millones
de
ohmios). En esos casos el técnico se ve obligado a reemplazar todos los condensadores por no
poder
determinar cual es el causante.
Este sencillo instrumento puede ser construido usando el transformador de algún viejo equipo de
tubos de vacío (válvulas), como algún viejo receptor de radio o tocadiscos por ejemplo. De esos
que a
veces están olvidados en un rincón del taller.
El circuito es sencillo y no necesita mayor explicación. Los cables para conectar el condensador
deben
ser cortos.
Los condensadores deben desmontarse totalmente del circuito para ser probados, y no deben
tocarlos
con la mano durante la prueba, ya que esto puede producir una indicación errónea.
Al momento de conectarlos, se produce en la lámpara (o bombillo) de Neón un destello de luz,
durante
la carga del condensador (a mayor capacidad, mayor es el destello), para luego si el condensador
esta en buen estado, quedar totalmente apagada. Si permanece encendida, el condensador tiene
"fugas".
Este probador puede detectar fugas de más de 100 megohmios (100 millones de ohmios).
Atención: Cortocircuitar siempre los condensadores, después de realizar la prueba. Pues quedan
cargados con una tensión elevada, y pueden producir una desagradable descarga al manipularlos,
en
especial si se trata de componentes de cierta capacidad.
Componentes:
o T1 - Transformador con primario de acuerdo a la red (120 o 220V) y secundario de 230 a
250V x 2 (también puede usarse uno con un solo secundario de 230 a 250V, en ese caso,
lógicamente,
se debe usar un puente de cuatro diodos para la rectificación)
o D1 y D2 - Diodos de 1000V 1A (1N4007 o similar)
o R1 - Resistencia de 470 ohm 1/2W
o R2 - Resistencia de 220 k ohm 1/2W
o C1 y C2 - Condensadores electroliticos de 4.7mF 350V
o Neon - Lámpara o bombilla de Neón
Este sencillo pero eficaz probador también sirve para detectar fugas entre primarios y secundarios
de
transformadores y entre los bobinados de los Flyback de los monitores.
Cuidado con la descarga de condensadores
Descargar un condensador cortocircuitando sus terminales (como es de desear) puede ser una
maniobra
inofensiva, también entraña una serie de riesgos: el interfecto (el que provoca el “corto”) puede
sufrir como mínimo una conjuntivitis debida al arco que se forma, puede recibir quemaduras
importantes
por proyección de los materiales incandescentes que se forman en el “chispazo”, y puede que, si
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Programa Nacional de Informática 81
no extrema las precauciones, reciba una descarga que le provoque importantes lesiones porque,
para
aquellos y aquellas que no lo sepan, el condensador tiene la particularidad de que hace de golpe
su
descarga (entrega casi instantáneamente la carga que tiene almacenada, por eso se hace el
chispazo).
Esta carga puede ser de unos cuantos amperios y el cuerpo humano corre peligro con descargas
superiores a los 4 miliamperios.
Análisis y diagnóstico de inductores
Inductores
Son componentes electrónicos que permiten la conversión de la energía eléctrica en magnética
mediante
el uso de las propiedades de cables enrollados en los que circula una corriente eléctrica. Las
bobinas son el fundamento de muchos aparatos electrónicos, como, por ejemplo, los parlantes, las
cabezas de las unidades de disco magnético, los transformadores, los reactores para circuitos de
fluorescentes, para relés, para contactores, etc.
Inductores comunes
Un inductor es esencialmente una bobina de alambre. Cuando la corriente fluye a través de un
inductor, un campo magnético es creado, y el inductor almacenará su energía magnética hasta ser
liberado.
En cierto modo, un inductor es lo opuesto a un condensador. Mientras un condensador almacena
voltaje como energía eléctrica, un inductor almacena corriente como energía magnética. Es decir,
un
condensador se opone a un cambio en el voltaje de un circuito, mientras que un inductor se opone
a
un cambio en su corriente. Sin embargo, los condensadores bloquean corriente DC y dejan pasar
la
corriente AC, mientras que los inductores sí se oponen.
La fuerza de un inductor se llama inductancia, y se mide en henrios (H). Los inductores pueden
tener un núcleo de aire en el medio de sus bobinas, o un núcleo de hierro (acero). Siendo un
material
magnético, el núcleo de acero incrementa el valor de la inductancia, lo cual es afectado por el
material
usado en el alambre, y el número de vueltas en la bobina.
Algunos núcleos de inductores son rectos en su forma, y otros son círculos cerrados llamados
toroides.
El último tipo de inductor es muy eficiente debido a que la forma cerrada es conductiva para
crear un campo magnético más fuerte. Los inductores son usados en todo tipo de circuitos
electrónicos,
particularmente con combinación con resistores y condensadores.
Inductor toroidal Transformadores de radiofrecuencia Flyback de monitor
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Programa Nacional 82 l de Informática
Funcionamiento de los inductores
En la figura que se muestra a continuación hay una batería, una lámpara, una bobina de alambre
alrededor de una pieza de hierro y un interruptor. La bobina de alambre es un inductor (un electro
magneto). Si usted retirase el inductor de este circuito, lo que tendría sería una iluminación normal.
Usted cierra el interruptor y la lámpara ilumina. Con el inductor como está en el circuito, el
comportamiento
es muy diferente.
La lámpara es un resistor (la resistencia crea un calor que hace que el filamento se encienda). El
alambre en la bobina tiene mucho menos resistencia (es sólo un cable), así que lo que esperaría
cuando encienda el interruptor es que la lámpara ilumine poco. La mayoría de la corriente seguiría
la
ruta de la baja resistencia a través del lazo. Lo que ocurre en vez de eso es que cuando se cierra
el
interruptor, el foco brilla mucho y luego se desvanece. Cuando se abre el interruptor, el foco brilla
mucho y rápidamente se apaga.
La razón para este extraño comportamiento es el inductor.
Cuando la corriente empieza a fluir en la bobina, la bobina
quiere construir un campo magnético. Mientras el campo
se está formando, la bobina inhibe el fluido de corriente. Una
vez que el campo está hecho, la corriente puede fluir normalmente
a través del alambre. Cuando el interruptor es
abierto, el campo magnético alrededor del núcleo mantiene
el flujo de corriente en la bobina hasta que el campo colapsa.
Esta corriente mantiene el bulbo encendido por un período
de tiempo aún cuando el interruptor está abierto. En
otras palabras, un inductor puede almacenar energía en su
campo magnético, y un inductor tiene a resistirse a cualquier
cambio en la cantidad de corriente que fluye a través de él.
Ilustración: Una manera de visualizar la acción de un inductor
es imaginar un canal angosto con agua fluyendo a través de él, y una rueda pesada de agua
que tiene sus paletas sumergidas en el canal. Imagine que el agua en el canal no está fluyendo
inicialmente.
Ahora haremos que el agua fluya. La rueda de paletas tenderá a prevenir que el agua fluya
hasta que haya alcanzado la velocidad con el agua. Si intentamos detener el fluido desagua en el
canal, la rueda de agua que está girando intentará mantener el agua moviéndose hasta que su
velocidad
de rotación se haga lenta hasta alcanzar la velocidad del agua. Un inductor está haciendo lo
mismo con el fluido de electrones un cable, un inductor se opone a un cambio en el flujo de
electrones.
Inductancia
Un inductor está compuesto de su bobinado, que es el arrollamiento del alambre aislado de cobre
y
sus espiras, y su núcleo, que es un material central que incrementa el flujo magnético sobre el
bobinado.
La capacidad de un inductor está controlada por cuatro factores:
• El número de bobinas. Más bobinas significan más inductancia.
• El material al que las bobinas rodean (el núcleo).
• El área seccionada transversalmente de la bobina. Más área significa más inductancia.
• La longitud de la bobina. Una bobina corta significa un bobinado más angosto, o que se
superpone,
lo que resulta en más inductancia.
Al colocarse hierro en el núcleo de un inductor, este tiene mayor inductancia que con el aire o
cualquier
núcleo no magnético.
La unidad estándar de la inductancia es el henrio. En la electrónica usamos milihenrios (mH) y
microhenrios
(mH). La ecuación para calcular los henrios de un inductor es:
H = (4 x Pi x #Vueltas x #Vueltas x Área-bobina x mu) / (Longitud-bobina x 10’000,000)
El área y la longitud de la bobina están expresadas en metros. El término mu es la permeabilidad
del
núcleo. El aire tiene una permeabilidad de 1, mientras que el acero puede tener una permeabilidad
de
2,000.
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Programa Nacional de Informática 83
Aplicaciones de los inductores
Los inductores son aplicados en todo tipo de aparatos que realizan un enlace entre lo eléctrico y lo
magnético. Los encontramos en las cabezas de lectura/escritura de las unidades de disco, en los
elevadores de voltaje de los televisores y monitores, en los motores de los automóviles, en las
grúas
con electroimán, en las puertas basadas en relés, en los altavoces de los equipos de sonido, en los
radiotransmisores, en los hornos microondas, etc. En la mayoría de los casos se usan bobinas
mucho
más pequeñas. Un uso muy importante de los inductores se produce en los osciladores, cuando
trabajan
en equipo con los condensadores.
Inducción estática y dinámica
Según la energía eléctrica que se le aplique se produce diferentes tipos de inducción.
• Inducción estática. Cuando a una bobina se le aplica corriente continua se genera un campo
eléctrico estático que produce un flujo magnético pasivo, constante, y de un solo sentido.
• Inducción dinámica. Cuando a una bobina se le aplica corriente alterna, el campo generado
cambia constantemente de polo, de norte a sur; en otras palabras, se produce un campo
magnético
variable.
Transformadores y autotransformadores
Los transformadores son dispositivos que permiten transportar un voltaje o corriente variables de
un
punto a otro mediante inducción magnética. También aíslan redes eléctricas al no haber conexión
física entre ambas.
En la PC los transformadores se ubican en las fuentes conmutadas, como transformadores de
impulsos
de radiofrecuencia y en los transformadores de pulsos del oscilador.
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Programa Nacional 84 l de Informática
Los transformadores de baja potencia comunes están compuestos básicamente por dos bobinas
aisladas,
y se utilizan como reductores de voltaje, para obtener mayor corriente en el bobinado secundario
que va a la otra etapa de la aplicación.
Un transformador es un inductor, construido normalmente con un núcleo de hierro, que tiene dos
longitudes de alambre envueltos en él, en vez de uno. Las dos bobinas de alambre no se conectan
eléctricamente, y están normalmente unidas a diferentes circuitos.
El transformador es uno de los componentes más importantes en el mundo de la energía, ya que
es
usado para cambiar un voltaje AC en otro de diferente nivel.
Cuando una bobina tiene una corriente que pasa a través de ella, un campo magnético es creado
proporcional al número de vueltas de la bobina. Este principio también trabaja en reversa: si
creamos
un campo magnético en una bobina, una corriente será inducida en ella, proporcional al número de
vueltas de la bobina. De manera que si creamos un transformador con, digamos, 100 vueltas en la
primera bobina (bobina primaria), y 50 vueltas en la segunda (bobina secundaria), y aplicamos 240
VAC a la primera bobina, una corriente de 120 VAC será inducida en la segunda bobina
(aproximadamente,
ya que cierta energía siempre se pierde durante la transformación).
Un transformador con más vueltas en su bobina primaria que en su secundaria reducirá el voltaje y
se
llama un transformador step-down. Uno con más vueltas en la bobina secundaria que en la
primaria
se llama un transformador step-up.
Los transformadores son una de las principales
razones por las que usamos electricidad
AC en nuestras casas y no DC. Los voltajes
DC no pueden ser cambiados usando transformadores.
Ellos vienen en rangos de tamaños
desde pequeños (aproximadamente una
pulgada), a muy grandes, con pesos de cientos
de kilogramos o más, dependiendo del
voltaje y la corriente que deben manejar.
Encontramos las bobinas y los transformadores,
así como otros inductores como parte de
los filtros de entrada, y en los transformadores
de voltaje y frecuencia, que se encuentran
en las fuentes de alimentación. También
sirven de fundamento para las cabezas electromagnéticas
de las unidades de disco, pues
sirven de enlace entre la electricidad y el
magnetismo.
Por otro lado, los autotransformadores están compuestos de una sola bobina con una derivación
en
el centro y su núcleo. Si existe un voltaje en una sección de la bobina, las demás presentan
voltajes
diferentes sin necesidad una segunda bobina. Los autotransformadores son utilizados en los
estabilizadores
de tensión por pasos que usan la mayoría de los equipos de cómputo.
Análisis y diagnóstico de diodos
Semiconductores
Las propiedades eléctricas de un material semiconductor vienen determinadas por su estructura
atómica. En un cristal puro de silicio o de germanio, los átomos están unidos entre sí en
disposición
periódica, formando una rejilla cúbica tipo diamante perfectamente regular. Cada átomo del cristal
tiene cuatro electrones de valencia, cada uno de los cuales interactúa con el electrón del átomo
vecino
formando un enlace covalente. Al no tener los electrones libertad de movimiento, a bajas
temperaturas
y en estado cristalino puro, el material actúa como un aislante.
Los cristales de germanio o de silicio contienen pequeñas cantidades de impurezas que
conducen
la electricidad, incluso a bajas temperaturas. Las impurezas tienen dos efectos dentro del cristal.
Las
impurezas de fósforo, antimonio o arsénico se denominan impurezas donantes porque aportan
un
exceso de electrones. Este grupo de elementos tiene cinco electrones de valencia, de los cuales
sólo
cuatro establecen enlaces con los átomos de germanio o silicio. Por lo tanto, cuando se aplica un
campo eléctrico, los electrones restantes de las impurezas donantes quedan libres para
desplazarse
a través del material cristalino. Por el contrario, las impurezas de galio y de indio disponen de sólo
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Programa Nacional de Informática 85
tres electrones de valencia, es decir, les falta uno para completar la estructura de enlaces
interatómicos
con el cristal. Estas impurezas se conocen como impurezas receptoras, porque aceptan electrones
de átomos vecinos. A su vez, las deficiencias resultantes, o huecos, en la estructura de los átomos
vecinos se rellenan con otros electrones y así sucesivamente. Estos huecos se comportan como
cargas positivas, como si se movieran en dirección opuesta a la de los electrones cuando se les
aplica
un voltaje.
Un cristal de germanio o de silicio que contenga átomos
de impurezas donantes se llama semiconductor negativo,
o tipo N, para indicar la presencia de un exceso de
electrones cargados negativamente. El uso de una impureza
receptora producirá un semiconductor positivo, o
tipo P, llamado así por la presencia de huecos cargados
positivamente. Un cristal sencillo que contenga dos regiones,
una tipo n y otra tipo p, se puede preparar introduciendo
las impurezas donantes y receptoras en germanio
o silicio fundido en un crisol en diferentes fases de formación
del cristal. El cristal resultante presentará dos regiones
diferenciadas de materiales tipo N y tipo P. La franja
de contacto entre ambas áreas se conoce como unión
PN. Tal unión se puede producir también colocando una
porción de material de impureza donante en la superficie
de un cristal tipo p o bien una porción de material de impureza
receptora sobre un cristal tipo n, y aplicando calor
para difundir los átomos de impurezas a través de la capa exterior. Al aplicar un voltaje desde el
exterior,
la unión PN actúa como un rectificador, permitiendo que la corriente fluya en un solo sentido. Si
la región tipo P se encuentra conectada al terminal positivo de una batería y la región tipo N al
terminal
negativo, fluirá una corriente intensa a través del material a lo largo de la unión. Si la batería se
conecta al revés, no fluirá la corriente.
Diodos
El diodo semiconductor moderno es un dispositivo electrónico de material
de Silicio o Germanio, materiales de estado sólido, y se comporta
como un conductor o aislante, dependiendo del modo en que esté polarizado.
Tiene dos electrodos, un ánodo (A) y un cátodo (K). El diodo
original estaba basado en un tubo al vacío, en cuyo interior un cátodo
era calentado por un filamento, lo que permitía liberar electrones que
serían atraídos por el ánodo debido a la diferencia de polaridad.
Un diodo restringe el flujo de la corriente en un circuito en una sola dirección;
bloqueará el grueso de cualquier corriente que intenta ir “contra
el flujo” en un cable.
El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se creó en los primeros días de la
radio,
cuando la señal radiofónica se detectaba mediante un cristal de germanio y un cable fino terminado
en punta y apoyado sobre él.
En los diodos de germanio (o de silicio) modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van
montados
dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a los extremos
del tubo.
Construcción y polarización del diodo
El diodo resulta de la unión de dos materiales semiconductores
impurificados, llamado P y N, encapsulados en un recipiente de
vidrio o plástico duro en el que salen dos conectores axiales
(laterales). El extremo que corresponde al cátodo está marcado
por un punto o una franja de color.
• Si al ánodo del diodo se le aplica una polaridad positiva y al
cátodo una negativa, entonces el diodo se polariza directamente,
lo que lo convierte en un conductor.
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Programa Nacional 86 l de Informática
• Si al ánodo del diodo se le aplica una polaridad negativa y al cátodo una positiva, entonces el
diodo se polariza inversamente, lo que lo convierte en un aislante.
Diodos de Silicio (Si):
o Soportan un voltaje de polarización inverso de casi 1000V.
o Soportan alta cantidad de corriente.
o Requieren un mínimo de 0.6V para su polarización directa.
o Soportan alta temperatura (cerca de 200ºC)
o Su respuesta de frecuencia es baja.
Diodos de Germanio (Ge):
o Soporta un voltaje de polarización inverso menor a 400V.
o Soportan poca cantidad de corriente.
o Soportan temperaturas inferiores a 100ºC.
o Requieren un mínimo de 0.2V para su polarización directa.
o Su respuesta de frecuencia es alta.
Aplicaciones del diodo
Los diodos semiconductores se aplican comúnmente como rectificadores de voltaje alterno a un
voltaje pulsante de una sola polaridad, tanto como rectificadores de media onda, cuando se usa un
solo diodo, como de onda completa, cuando se usan dos o cuatro.
Por ejemplo, son usados con frecuencia en circuitos que convierten la corriente alterna en directa,
puesto que pueden bloquear la mitad de la corriente alterna al pasar por ellos. Los primeros
dispositivos
de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de
acero al vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones pueden
fluir
en un solo sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo de tubo de vacío se podía utilizar en la
rectificación.
Los diodos tienen, por otro lado, una gran multitud de usos. Los diodos más empleados en los
circuitos
electrónicos actuales son casi siempre los diodos fabricados con material semiconductor. Existen
diodos que se utilizan para emitir un rayo láser, como ocurre en la unidad de CD-ROM, o para
emitir
señales ópticas a alta velocidad.
Codificación de los diodos
Codificación europea
Primera letra: A: Diodo de Germanio
B: Diodo de Silicio
Segunda letra: E: Diodo Túnel
Y: Diodo de Potencia o Rectificador
Z: Diodo Zéner
Cifras: Indica el número de serie de fábrica
Ejemplo: BY126, es un diodo rectificador hecho de Silicio
Codificación americana
Su código empieza con el prefijo 1N. Ejemplo: 1N4001.
Codificación japonesa
Su código empieza con el prefijo 1S.
Otros tipos de diodos
• El diodo varicap o varactor, que tiene capacidad variable según el voltaje que se le aplique.
• El diodo túnel, que disminuye la corriente según se aumenta el voltaje entre sus terminales.
• El diodo emisor de luz (LED), que emite una luz cuando conduce. Un LED es un diodo que está
diseñado para emitir luz de una frecuencia particular cuando se le aplica corriente. Son muy útiles
como indicadores de estado en computadoras y electrónica operada por baterías; pueden ser
dejados
encendidos horas o días de una sola vez porque funcionan con corriente directa, requieren
muy poca energía para operar y generan muy poco color para muchos años si trabajan
continuamente.
Una tensión aplicada a la unión del semiconductor da como resultado la emisión de energía
luminosa. Los LED se utilizan en paneles numéricos como los de los relojes digitales electrónicos
y calculadoras de bolsillo.
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Programa Nacional de Informática 87
Diferentes presentaciones de los diodos emisores de luz
• Diodos de potencia: Existe un número de diodos diseñado específicamente para soportar altas
potencias y altas temperaturas. El uso más frecuente de los diodos de potencia es en el proceso
de rectificación en donde las tensiones alternas son convertidas a tensiones continuas conocidas
popularmente como diodos rectificadores.
La mayoría de los diodos de potencia son construidos utilizando el Silicio por sus características d
soportar alta corriente, alta temperatura y alto PIV. Una gran corriente requiere que el área de la
juntura sea grande para lograr que la resistencia interna del diodo, en polarización directa, sea
baja. Si esta resistencia interna fuera de alto valor, la pérdida de potencia sería excesiva.
La capacidad de corriente de los diodos de potencia puede ser aumentada colocando dos o más
diodos en paralelo y para aumentar el PIV, los diodos se conectan en serie.
Las altas temperaturas, resultantes del gran flujo de corriente, requieren el empleo de disipadores
de calor, o los diodos se diseñan para ser atornillados directamente al chasis que actúa como
disipador.
• Diodo Zéner: El diodo Zéner es un dispositivo que posee la particularidad de mantener constante
un voltaje entre sus extremos cuando se le polariza en forma inversa. Si se le polariza en forma
directa, actúa como un diodo convencional. A diferencia de los otros diodos semiconductores, el
Zener trabaja en el punto de ruptura o avalancha sin destruirse. Al voltaje de ruptura se le llama
también voltaje Zéner.
Para comprar un diodo Zéner se especifica el voltaje y la disipación de potencia. Por ejemplo:
12V a 1W.
• Diodos especiales: Estos diodos de silicio tienen como característica alta velocidad de
conmutación,
lo que los hace esenciales en las fuentes de alimentación o etapas amplificadoras de frecuencia
de audio para proteger los transistores de potencia mediante la estabilización de su polarización
o en protección contra cortocircuitos o sobrecargas.
Los diodos especiales o diodos Whiskerless, son usados en computadoras para la excitación de
memorias. Internamente están construidos por dos pistones entre los cuales se encuentra un cristal
templado. El empleo de estos cristales asegura una presión elástica muy elevada y una perfecta
compensación en las variaciones de temperatura. Por otro lado, los pistones conformados
por dos metales concéntricos confieren al conjunto un coeficiente de dilatación global igual al cristal
empleado en los diodos Planar.
Cómo probar un diodo
Poder determinar si un diodo está en buen estado o
no es muy importante ya que nos permitirá poner a
funcionar correctamente un aparato electrónico. Pero
no sólo son los técnicos los que necesitan saberlo.
Hoy en día los multímetros digitales que permiten
probar con mucha facilidad un diodo, pues ya vienen
con esta alternativa listos de fábrica.
La prueba de los diodos se realiza con un ohmímetro
analógico en la menor escala (Rx1). Antes de probar
un diodo, se debe asegurar que la polaridad de la
batería interna del instrumento coincida con los colores de las puntas de prueba. Luego de ello, se
realiza la conexión indicada en la figura de la derecha.
• El cable rojo debe ir conectado al terminal del mismo color en el multímetro
• El cable negro debe ir conectado al terminal del mismo color en el multímetro (el común).
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Programa Nacional 88 l de Informática
Para considerar que el diodo está en buen estado, el instrumento debe marcar baja resistencia en
la
primera figura; en cambio en la conexión de la segunda figura debe marcar alta resistencia.
Para empezar, se coloca el selector para medir resistencias (ohmios), sin importar de momento la
escala.
Se realizan las dos pruebas siguientes:
o Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado de diodo que no tiene la franja)
y el cable de color negro en el cátodo (este lado tiene la franja), el propósito es que el multímetro
inyecte una corriente en el diodo (esto es lo que hace cuando mide resistencias). Si la
resistencia que se lee es baja indica que el diodo, cuando está polarizado en directo funciona
bien y circula corriente a través de él (como debe de ser). Si esta resistencia es muy alta,
puede ser síntoma de que el diodo está "abierto" y deba de reemplazarlo.
o Se coloca el cable de color rojo en el cátodo y el cable negro en el ánodo. En este caso como
en anterior el propósito es hacer circular corriente a través del diodo, pero ahora en sentido
opuesto a la flecha de este. Si la resistencia leída es muy alta, esto nos indica que el diodo se
comporta como se esperaba, pues un diodo polarizado en inverso casi no conduce corriente.
Si esta resistencia es muy baja podría significar que el diodo esta en "corto" y deba de
reemplazarlo.
Para otra prueba de los diodos se utiliza el multímetro digital en la escala marcada con el
símbolo
de diodo, que por lo regular también sirve para medir la continuidad.
La prueba consiste en medir la caída de voltaje en los terminales el diodo. Cuando esta en buen
estado, el diodo marca un valor de voltaje con las puntas de prueba en un sentido y ningún valor
con
las puntas de prueba en sentido inverso.
Si el diodo registra una caída de voltaje en ambos sentidos, está en corto y si no registra ningún
valor,
el diodo esta abierto.
Hay que tener en cuenta que hay distintos tipos de diodos, y que las pruebas anteriores solo sirven
para verificar su función básica. Para comprobar el correcto funcionamiento de diodos zéner,
diodos
varicap, diodos de túnel, etc. se deben realizar pruebas adicionales.
Análisis y diagnóstico de
transistores
El transistor es la contracción de transfer
resistor, es decir, de resistencia de transferencia.
Es un dispositivo electrónico
semiconductor que se utiliza como amplificador
o conmutador electrónico. Es un
componente clave en toda la electrónica
moderna, donde es ampliamente utilizado
formando parte de conmutadores electrónicos,
puertas lógicas, memorias de ordenadores
y otros dispositivos. En el caso
de circuitos analógicos los transistores
son utilizados como amplificadores.
Sustituto de la válvula termoiónica de tres
electrodos o tríodo, el transistor bipolar
fue inventado en los Laboratorios Bell de
USA en Diciembre de 1947. Sus inventores,
John Bardeen, William Bradford
Shockley y Walter Brattain, lo llamaron así
por la propiedad que tiene de cambiar la
resistencia al paso de la corriente eléctrica
entre el emisor y el colector. Este logro les hizo merecedores del Premio Nobel de Física en 1956.
Shockley pasa por ser el impulsor y director del programa de investigación de materiales
semiconductores
que llevó al descubrimiento de este grupo de dispositivos. Sus asociados, Brattain y Bardeen,
inventaron un importante tipo de transistor.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
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Programa Nacional de Informática 89
El transistor bipolar tiene tres partes, como el tríodo. Una que emite electrones (emisor), otra que
los
recibe o recolecta (colector) y la tercera, que esta intercalada entre las dos primeras, modula el
paso
de dichos electrones (base). El funcionamiento del transistor es análogo al del tríodo.
El transistor de unión bipolar está formado por tres capas de silicio (o de germanio) de gran
pureza,
a las cuales se han añadido pequeñas cantidades de boro (tipo p) o de fósforo (tipo n). El límite
entre
cada capa forma una unión, que sólo permite el flujo de corriente desde p hacia n. Las conexiones
a cada capa se efectúan evaporando aluminio sobre la superficie. El revestimiento de dióxido de
silicio protege las superficies no metálicas. Una pequeña corriente que pasa a través de la unión
baseemisor genera una corriente entre 10 y 1.000 veces superior entre el colector y el emisor. (Las
flechas muestran una corriente positiva. No deben tomarse literalmente los nombres de las capas).
El
transistor de unión tiene numerosas aplicaciones, que van desde los detectores electrónicos
sensibles
hasta los amplificadores de alta fidelidad de gran potencia. Todos ellos dependen de esta
amplificación
de corriente.
En los transistores bipolares, una pequeña señal eléctrica aplicada entre la
base y emisor modula la corriente que circula entre emisor y colector. La señal
base-emisor puede ser muy pequeña en comparación con la de emisorcolector.
La corriente emisor-colector es aproximadamente de la misma forma
que la base-emisor pero amplificada en un factor de amplificación "Beta". El
transistor se utiliza, por tanto, como amplificador. Además, como todo amplificador
puede oscilar, puede usarse como oscilador y también como rectificador
y como conmutador on-off. El transistor también funciona, por tanto, como un
interruptor electrónico, siendo esta propiedad aplicada en la electrónica en el
diseño de algunos tipos de memorias y de otros circuitos como controladores
de motores de DC y de pasos.
Cualquier computadora digital moderna es una gran colección de interruptores electrónicos. Estos
se usan para representar y controlar la ruta de los elementos de datos llamados dígitos binarios
(binary
digits, o BITs). Debido a la naturaleza de encendidos y apagados de la información y rutas de
señales
que usa la computadora, se requiere un interruptor electrónico eficiente. Las primeras
computadoras
utilizaban tubos al vacío como interruptores, y aunque funcionaban, tenían muchos problemas.
Tubos de vacío (precursores de los diodos y transistores)
Un tubo de vacío consiste en una cápsula de vidrio de
la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior
varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos
elementos (diodo) está formado por un cátodo y un
ánodo, este último conectado al terminal positivo de
una fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño
tubo metálico que se calienta mediante un filamento)
libera electrones que migran hacia él (un cilindro metálico
en torno al cátodo, también llamado placa).
Si se aplica una tensión alterna al ánodo, los electrones
sólo fluirán hacia el ánodo durante el semiciclo positivo;
durante el ciclo negativo de la tensión alterna, el ánodo
repele los electrones, impidiendo que cualquier corriente pase a través del tubo. Los diodos
conectados
de tal manera que sólo permiten los semiciclos positivos de una corriente alterna se denominan
tubos rectificadores y se emplean en la conversión de corriente alterna a corriente continua. Al
insertar
una rejilla, formada por un hilo metálico en espiral, entre el cátodo y el ánodo, y aplicando una
tensión negativa a dicha rejilla, es posible controlar el flujo de electrones. Si la rejilla es negativa,
los
repele y sólo una pequeña fracción de los electrones emitidos por el cátodo puede llegar al ánodo.
Este tipo de tubo, denominado tríodo, se puede utilizar como amplificador. Las pequeñas
variaciones
de la tensión que se producen en la rejilla, como las generadas por una señal de radio o de sonido,
pueden provocar grandes variaciones en el flujo de electrones desde el cátodo hacia el ánodo y, en
consecuencia, en el sistema de circuitos conectado al ánodo.
El tipo de tubo usado en las primeras computadoras era el tríodo (inventado en 1906). Consiste de
un
cátodo y una placa, separados por una rejilla, suspendidos en un tubo de vidrio al vacío. El cátodo
es calentado por un filamento eléctrico al rojo vivo, el cual causa que se emitan electrones que son
atraídos a la placa. La rejilla de control en el medio puede controlar este flujo de electrones. Por
meDIAGNÓSTICO
Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS PC
Manual del Participante
Programa Nacional 90 l de Informática
dio de hacerlo negativa, los electrones son repelidos de regreso al cátodo; por medio de hacerla
positiva,
son atraídos hacia la placa. De manera que al controlar la corriente de la rejilla, se puede controlar
la salida de encendido/apagado de la placa. Desafortunadamente, el tubo era ineficiente como
interruptor. Consumía mucha energía eléctrica y producía mucho calor, un problema importante en
los primeros sistemas. Los componentes básicos del transistor son comparables a los de un tubo
de
vacío tríodo e incluyen el emisor, que corresponde al cátodo caliente de un tríodo como fuente de
electrones.
El tubo fue inventado por el científico británico John Ambrose
Fleming en el año 1904, al utilizar una válvula diodo (el diodo
Fleming) para pasar corriente alterna a corriente directa (proceso
de rectificación). Muchos intentaron mejorar este diodo,
pero no lo lograron hasta que en 1907, un inventor de Nueva
York, Lee de Forrest patentó, el mismo diodo que Fleming,
sólo que con un electrodo más, creando el primer amplificador
electrónico verdadero, "El Triodo". Después vino el Tétrodo, el
Péntodo y más, en muy diferentes versiones. Desde esta
fecha hasta los años 60 su desarrollo fue continuo.
Fueron muy utilizados en las décadas de los 50 y 60 previos a la invención del famoso y ya
mencionado
transistor. Si quiere ver algún tubo, lo puedes encontrar en antiguos equipos de sonido, radios y
televisión, que no esté en uso.
Los transistores, con su bajo consumo de energía y pequeño tamaño pueden utilizarse en equipos
electrónicos portátiles que funcionaran con pilas (baterías), algo muy difícil de obtener con los
tubos,
cuyas desventajas son: su tamaño y su alto consumo de energía.
Pero a partir de los años 90 los tubos volvieron a hacer su aparición (en forma evidente).
Pero, ¿qué virtudes tiene el tubo para que hoy en día se los esté nuevamente tomando en cuenta?
El tubo se puede utilizar para salidas de alta potencia en equipos de audio, amplificadores de
guitarra,
etc. Además si alguna vez ha visto un diagrama de un amplificador de tubos se habrá dado cuenta
que son mucho más sencillos que uno similar de transistores y tienen una calidad de sonido
superior
a un equipo de alta fidelidad actual. Además de que hay grandes cantidades de tubos totalmente
nuevos en existencia para la venta y países como Rusia, China y algunos países del este de
Europa
aún los siguen fabricando.
La invención del transistor, o semiconductor, fue uno de los desenvolvimientos más importantes
que
llevaron a la revolución de la computadora personal. Fue inventado en 1947, y funciona
esencialmente
como un interruptor electrónico de estado sólido, reemplazando al menos apropiado tubo al vacío.
Debido a que el transistor era mucho más pequeño y consumía mucho menos energía, un sistema
de
computadora construido con transistores era mucho más pequeño, más rápido y más eficiente que
uno con tubos al vacío. Los transistores están hechos primariamente a partir de los elementos
Silicio
y Germanio, con ciertas impurezas agregadas. Dependiendo de las impurezas (a nivel electrónico)
el
material se llega a conocer como del tipo N (negativo) o del tipo P (positivo). Ambos tipos son
conductores,
permitiendo que la electricidad fluya en cualquier dirección. Sin embargo, cuando los dos tipos
se unen, se forma una barrera donde se encuentran, lo que permite que la corriente fluya en una
única
dirección cuando un voltaje está presente en la polaridad correcta. Por eso son llamados
semiconductores.
Polarización de los transistores
En un transistor se pueden combinar dos uniones para obtener amplificación. Un tipo, llamado
transistor
de unión NPN, consiste en una capa muy fina de material tipo P entre dos secciones de material
tipo N, formando un circuito como el mostrado en la figura. El material tipo N a la izquierda del
diagrama representa el elemento emisor del transistor, que constituye la fuente de electrones.
Para
permitir el avance de la corriente a lo largo de la unión NP, el emisor tiene un pequeño voltaje
negativo
con respecto a la capa tipo P, o componente base, que controla el flujo de electrones. El material
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Manual del Participante
Programa Nacional de Informática 91
tipo N en el circuito de salida sirve como elemento colector y tiene un voltaje positivo alto con
respecto
a la base, para evitar la inversión del flujo de corriente. Los electrones que salen del emisor
entran en la base, son atraídos hacia el colector cargado positivamente y fluyen a través del
circuito
de salida. La impedancia de entrada (la resistencia al paso de corriente) entre el emisor y la base
es
reducida, mientras que la impedancia de salida entre el colector y la base es elevada. Por lo tanto,
pequeños cambios en el voltaje de la base provocan grandes cambios en la caída de voltaje a lo
largo
de la resistencia del colector, convirtiendo a este tipo de transistor en un eficaz amplificador.
Similar
al tipo NPN en cuanto a su funcionamiento, el transistor de unión PNP dispone también de dos
uniones y es equivalente al tubo de vacío denominado tríodo. Otros tipos con tres uniones, tales
como
el transistor de unión NPNP, proporcionan mayor amplificación que los transistores de dos
uniones.
En la figura de la derecha la tensión de una fuente se aplica a la
base del transistor. Los pequeños cambios en esta tensión aplicada
a través de R1 (entrada) dan como resultado grandes cambios
en la tensión a través del reóstato indicado como R2 (salida). Una
posible aplicación de este circuito podría ser la amplificación de
sonidos. En este caso, la entrada sería un micrófono y el reóstato
R2 sería un altavoz. Los amplificadores de alta fidelidad tienen
muchos más transistores, tanto para aumentar la potencia de salida
como para reducir la distorsión que se produce en circuitos
sencillos como el que se ve en la ilustración anterior.
Polarización del transistor como amplificador
Base, Colector y Emisor
Un transistor está hecho al ubicarse dos junturas P-N espalda a espalda. Si la capa del centro es
del
material tipo P, se designa NPN, y si es del tipo N, se llama PNP. En un transistor NPN, el material
semiconductor tipo N en uno de los extremos se llama el EMISOR y está normalmente conectado a
una corriente negativa. El material tipo P en el centro se llama la BASE, y el material tipo N en el
otro
lado de la base se llama el COLECTOR. Un transistor NPN se compara a un tubo tríodo en el
sentido
de que el emisor es equivalente al cátodo, la base es equivalente a la rejilla, y el colector es
equivalente
a la placa. Por medio de controlar la corriente en la base, se puede controlar el flujo de la
corriente entre el emisor y el colector.
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Ventajas del transistor
Comparado al tubo, el transistor es mucho más eficiente como un interruptor y puede ser
miniaturizado
a escala microscópica. En junio de 2001, los investigadores de Intel develaron el transistor de
Silicio
más pequeño y rápido del mundo, de tan solo 20 nanómetros de tamaño. Estos aparecerán en el
año 2007, con un procesador que tenga mil millones de transistores corriendo a velocidades de
20GHz. En comparación, en el 2001 el transistor Athlon XP de AMD tenía más de 37.5 millones de
transistores, y el Pentium 4 de Intel tenía más de 42 millones. La conversión a partir de los tubos
hasta
los transistores inició la tendencia hacia la miniaturización que continúa hasta este día. Los
sistemas
PC laptops pequeños de hoy, que funcionan con baterías, tienen más poder de cómputo que
muchos de los primeros sistemas que llenaban habitaciones y consumían enormes cantidades de
energía eléctrica. Si bien los tubos al vacío han sido reemplazados en virtualmente todas las
aplicaciones
por medio de transistores y circuitos integrados, se mantienen populares para aplicaciones de
audio de alta calidad debido a que producen un sonido más cálido y rico que el de los transistores.
Dispositivos de estado sólido más pequeños han contribuido al enorme desarrollo de la electrónica
Codificación de los transistores bipolares
Los transistores tienen un código de identificación que especifica la función que cumple y/o su
fabricación.
Pese a la diversidad de transistores, se distinguen tres grandes grupos: europeos, japoneses
y americanos.
Codificación europea
Primera letra
A: Germanio
B: Silicio
Segunda letra
A: Diodo (excepto los diodos túnel).
C: Transistores de baja frecuencia.
D: Transistores de baja frecuencia y alta potencia.
E: Diodo túnel de alta potencia.
F: Transistor de alta frecuencia.
L: Transistor de alta frecuencia y alta potencia.
P: Foto-semiconductor.
S: Transistor para conmutación.
U: Transistor para conmutación de alta potencia.
Y: Diodos de potencia.
Z: Diodos Zéner.
Número de serie
100 – 999 Para equipos domésticos.
10 – 99 y la letra X, Y ó Z: Para aplicaciones especiales.
Codificación japonesa
Primero 0: Fototransistor o foto diodo.
1: Diodo.
2: Transistor
Segundo S: Semiconductor
Tercero A: Transistor PNP de RF (radio frecuencia)
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B: Transistor PNP de AF (audio frecuencia)
C: Transistor NPN de RF
D: Transistor NPN de AF
F: Tiristor tipo PNPN
G: Tiristor tipo NPNP
Cuarto Número de serie: empieza a partir del número.
Quinto Indica un transistor mejor que el anterior.
Por ejemplo: 2SA186A
Este transistor es del tipo PNP de RF con mejores características técnicas que el 2SA186.
Codificación americana
Anteriormente los transistores americanos empezaban su codificación con el prefijo 2N seguido por
un número que indicaba la serie de fabricación, por ejemplo 2N3055.
Actualmente cada fabricante le antepone su propio prefijo, así tenemos por ejemplo: TI1421,
ECG128, M4701 que corresponden respectivamente a Texas Instruments, Sylvania y Motorola.
Prueba de transistores de juntura bipolar (BJT)
Probar rápidamente un transistor es fácil ya que su falla mas frecuente es ponerse en corto entre la
base y el emisor o entre el colector y el emisor. Para detectar el corto se coloca el multimetro en la
escala de continuidad o el la escala baja de resistencia y se mide entre los terminales. Si marca 0 o
un valor cercano, hay corto.
Una prueba mas elaborada consiste en medir la caída de voltaje entre sus junturas, para eso
procede
de la misma manera que en la prueba del diodo, solo que primero se ubica el punto común en los
terminales del transistor, el cual esta dado por la base. La punta de prueba sobrante se coloca en
cada uno de los otros dos terminales, el valor medido en los terminales representa el voltaje de
umbral
y esta cercano a los 0.6 voltios.
El terminal que presente una mayor caída de voltaje es el emisor.
El tipo de transistor esta dado por la polaridad del punto común, si es positiva el transistor es NPN,
si
es negativa es PNP.
Para probar transistores hay que analizar un circuito equivalente de este, en el que se puede
utilizar
lo aprendido al probar diodos. Ver la figura de la derecha.
Se puede ver que los circuitos equivalentes de los
transistores bipolares NPN y PNP están compuestos
por diodos y se puede seguir la misma técnica
que se sigue al probar diodos comunes. La prueba
se realiza entre el terminal de la base (B) y el terminal
E y C. Los métodos a seguir en el transistor
NPN y PNP son opuestos. Al igual que con el diodo
si uno de estos "diodos del equivalentes del
transistor" no funcionan cono se espera hay que cambiar el transistor.
Aunque este método es muy confiable (99 % de los casos), hay casos en que, por las
características
del diodo o el transistor, esto no se cumple. Para efectos prácticos se sugiere tomarlo como
confiable
en un 100%
Existen dos formas de comprar un diodo semiconductor:
- Indicando el código
- Indicando la máxima corriente directa y el PIV (Voltaje de Pico Inverso, que es el máximo
voltaje que puede soportar el diodo polarizado inversamente sin destruirse. Por ejemplo
500mA y 400V.
Identificación del transistor bipolar
En ocasiones la codificación de los transistores es borrosa y/o desconocida, por lo que no
podemos
recurrir a un Manual de Transistores para conocer sus características técnicas, siendo necesario
hallarlas del siguiente modo:
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Identificación de terminales
Con un ohmímetro, en la escala de Rx1 y cuidando que los terminales externos del ohmímetro
coincidan
con la polaridad de la batería o pila interna, hagamos lo siguiente:
a. Numeremos las patitas al azar.
b. Coloquemos el ohmímetro como indican las siguientes figuras, hasta obtener dos lecturas de
baja resistencia con un punto común, tal como se señala en la segunda y tercera figura, en
donde el punto común es el contacto numero 2.
En caso de no obtener las dos lecturas de baja resistencia, intercambie las puntas de prueba y
repita las mediciones indicadas en las figuras.
c. El contacto común viene a ser la base del transistor.
d. Para ubicar el contacto de colector. De las dos lecturas de baja resistencia, seleccione la menor.
La diferencia es de solamente algunos ohmios y en otros casos son décimos de ohmios.
Supongamos que la primera figura tuviese una resistencia mucho menor que la figura tercera,
en este caso el colector sería el contacto número 1.
e. El contacto restante (o sea la patita número 3) será la conexión del emisor.
f. Cuando el transistor posee cuatro patitas, mayormente una de ellas hace contacto con la cubierta
metália del transistor (contacto en masa). Esta patita se descarta y se consideran las
tres restantes.
Identificación del tipo de transistor
Con las mediciones anteriores observamos la polaridad del terminal del ohmímetro que le
correspondió
a la base. En el ejemplo anterior notamos que a la base le correspondió el polo positivo, luego el
transistor es del tipo NPN. Si le hubiera correspondido el polo negativo, el transistor sería PNP.
Identificado el tipo de transistor, una prueba más contundente para reconocer los contactos de
colector
y emisor del transistor, que reemplazaría a los pasos (d) y (e) anteriores, es el siguiente:
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Conectamos el circuito de la figura anterior. Escogemos la posición en donde la aguja del
ohmímetro
tenga mayor desplazamiento y, puesto que es un transistor NPN, el polo positivo del ohmímetro
señalará
el contacto de colector. En este caso (viendo las dos figuras), el mayor desplazamiento
corresponde
a la figura segunda, por lo que el colector será la patita marcada con el número 1. la patira
restante (marcada con el número 3) será el emisor.
Identificación del material semiconductor
Con un ohmímetro en la escala de Rx100 medimos entre colector y emisor del transistor para
determinar
el tipo de material del transistor.
a) El transistor de Silicio marcará alta resistencia en ambos sentidos.
b) El transistor de Germanio marcará alta resistencia en un sentido, y baja resistencia en el
opuesto.
Identificación de la frecuencia de trabajo
Se realiza el siguiente procedimiento:
a) Conectamos el circuito de la figura siguiente:
b) Regulamos la resistencia Rb hasta que el voltímetro indique más o menos la mitad del voltaje
de la fuente de alimentación (en este caso 5V).
c) Medimos la caída de tensión en Rc y calculamos la corriente de colector (Ic) aplicando la Ley
de Ohm.
d) Calculamos la caída de tensión en Rb (Voltaje de Rb = Voltaje de fuente menos 0.6) y la
corriente
de la base (Ib), aplicando la ley de Ohm.
e) Calculamos el hFE ó Beta del transistor dividiendo la Ic entre la Ib.
f) Si el Beta calculado es mayor o igual a 80, el transistor es de baja frecuencia (AF).
g) Si el Beta calculado es inferior a 80, el transistor es de alta frecuencia (RF).
h) Esta prueba no es válida para transistores de alta potencia en donde es frecuente obtener
valores
Beta del orden de 30 aproximadamente, para aplicaciones de baja frecuencia (AF).
i) Si el transistor pertenece el tipo PNP, se debe de invertir la batería e intercambiarse los
terminales
del voltímetro.
j) No es necesario que el voltaje de alimentación sea exactamente 10V. Puede ser cualquier valor
entre 6V y 18V.
Probador de transistores, diodos y SCR en circuito
Este instrumento permite probar transistores de NPN y PNP, diodos y SCRs "in-situ" (en equipos
desconectados por supuesto) y también por conexión directa del componente fuera del circuito.
Realiza
una prueba simple (OK, corto o abierto) del estado de diodos y transistores e indica la polaridad
del diodo o tipo del transistor PNP/NPN, si es desconocido.
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Las compuertas IC1a e IC1b del IC CMOS CD4093 forman
un oscilador de onda cuadrada de aproximadamente
2Hz. IC1c e IC1b invierten la polaridad de esos 2Hz.
Esos dos voltajes de onda cuadrada, complementarios,
son aplicados al dispositivo en prueba (DEP).
Para transistores la polarización de base se realiza a través
de una resistencia de 1000 ohmios.
Dos LEDs rojos en contra fase quedan conectados al Colector.
El flujo de corriente a través del dispositivo está
limitado por la resistencia R4 de 470 ohmios. Sin DEP
conectado al probador, al oprimir el pulsador TEST, ambos
LEDs encenderán alternadamente.
Por consiguiente, es evidente que si el dispositivo en
prueba DEP está:
o En corto, ambos LEDs permanecerán apagados y
o En abierto, ambos LEDs encenderán.
El propósito de los dos grupos de diodos, conectados en
serie con el DEP pueden requerir una explicación:
Su función es permitir que el DEP alcance la saturación
(conducción total) en un solo sentido, y evitar que ambos
LED permanezcan apagados cuando eso ocurre.
Recuerde este diseño prueba "en-circuito" (no necesita
desoldar ninguna conexión, para aislar un semiconductor
sospechoso).
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Para probar SCRs (tiristores) y diodos, se coloca S1 en la posición apropiada (D/SCT), en la cuál
se
elimina uno de los dos diodos de cada serie. Esto es necesario porque: la caída de voltaje en
sentido
directo de un diodo o SCR en buen estado, es aproximadamente 0.7 Voltio, entonces tres junturas
en
serie presentarían aproximadamente 2.1V, por lo cual ambos LED podrían encender
Lista de partes:
o R1 - resistor 1M (1.000.000 ohmios)
o R2 - resistor 1 K (1000 ohm)
o R3 - resistor 150 ohmios
o R4 - resistor 470 ohmios
o R5 - resistor 100 ohmios
Todos los resistores son de 1/4 ó 1/2W)
o C1 - condensador electrolítico 2.2uF - 16V
o D1 y D2 - LEDs rojos
o IC1 – circuito integrado CD4093 ó equivalente (pueden ser BU4093, NTE4093B, ó
ECG4093B)
o SW1 – es un interruptor tipo pulsador normalmente abierto.
o SW2 – es un interruptor doble polo de dos posiciones (DPDT).
o D3-D6 - diodos 1N4148 o similares (del tipo ECG/NTE519)
o BAT - batería 9V
Transistores de efecto de campo
Existen distintos tipos de transistores, de los cuales la clasificación más aceptada
consiste en dividirlos en transistores bipolares o BJT (bipolar junction
transistor) y transistores de efecto de campo o FET (field effect transistor).
La familia de los transistores de efecto de campo es a su vez bastante amplia,
englobando los JFET, MOSFET, MISFET, etc.
La diferencia básica entre ambos tipos de transistor radica en la forma en que
se controla el flujo de corriente. En los transistores bipolares, que poseen una
baja impedancia de entrada, el control se ejerce inyectando una baja corriente
(corriente de base), mientras que en el caso de los transistores de efecto de
campo, que poseen una alta impedancia, es mediante voltaje (tensión de gate).
Un transistor de unión bipolar (BJT) construido como NPN ó PNP es un dispositivo
controlado por corriente en el que está involucradas ambas corrientes, las de electrones y las
de huecos. El transistor de efecto de campo (FET) es un dispositivo unipolar que opera controlado
por
voltaje con corrientes de electrones en un canal FET –N ó corrientes de huecos en un canal FET –
P.
El FET tiene una resistencia de entrada extremadamente alta (100MΩ), es inmune a radiación, es
menos ruidoso que el BJT, tiene gran estabilidad térmica, se comportan como resistores variables
controlados por tensión para valores pequeños de tensión de drenaje a surtidor. Existen: JFET (de
unión) y MOSFET (de óxido metálico semiconductor).
La mayoría de los JFET tienen las dos puertas conectadas
internamente para tener un solo Terminal de conexión
externo. Debido a que las dos puertas está siempre conectadas
al mismo potencial, el dispositivo actúa como si
tuviera sólo una.. La puerta del JFET es equivalente a la
basa del transistor bipolar. La puerta es una zona P, mientras
que la fuente y el drenador son zonas N. Por ello, un
JFET se asemeja a dos diodos. La puerta y la fuente forman
uno de los diodos y la puerta y el drenador constituyen
el otro. Existe una gran analogía entre el transistor
bipolar y el JFET. Debido a ella, muchas de las fórmulas
que describen los circuitos con JFET no son más que las fórmulas para los transistores bipolares
escritas con parámetros del JFET. El emisor corresponde a la fuente (S), la base a la puerta (G) y
el
colector al drenador (D).
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El MOSFET presenta múltiples ventajas con respecto al transistor bipolar:
a) Se simplifica el circuito de control gracias a su elevada impedancia de entrada, lo que permite
su gobierno con un mínimo de corriente.
b) La velocidad de conmutación es 10 veces más veloz que el transistor bipolar porque la energía
disipada es pequeña y puede trabajar a 500MHz sin problema.
c) Para elevadas magnitudes de tensión, la corriente se mantiene aproximadamente constante.
El MOSFET, por otro lado, presenta las siguientes desventajas con respecto al
transistor bipolar:
d) En aplicaciones de altas intensidades, el MOSFET presenta pérdidas
apreciables de tensión y requiere una mayor superficie de Silicio redundando
en alto costo.
e) Otras características que lo apartan de ser un interruptor ideal son: la
máxima corriente de drenador, la tensión máxima de drenador-surtidor,
las corrientes de fuga, la capacidad de entrada (aproximadamente
1500pF), la tensión de umbral (voltaje mínimo aplicado a la compuerta para que el MOSFET
empiece a conducir), y la transconductancia en directa.
Prueba de los transistores de efecto de campo
El transistor JFET se prueba con un onmímetro en la escala de Rx1 ó Rx10.
o Entre la compuerta y el surtidor o entre la compuerta y el drenador debe marcar como si
fuera un diodo Silicio, es decir, alta resistencia en un sentido y baja resistencia en el sentido y
baja resistencia en el sentido opuesto.
o Entre drenador y surtidor, el valor óhmico depende exclusivamente del material del canal.
Su valor varía de 2K a 10K siendo el mismo en ambos sentidos.
El transistor MOSFET del tipo enriquecido se comprueba con un ohmímetro en la escala de
Rx1K
ó mayor, si el ohmímetro lo tuviera.
o Entre drenador y surtidor debe de marcar resistencia alta (mayor de 10 megohmios) en ambos
sentidos.
o Entre compuerta y drenador (o surtidor) debe marcar una resistencia extremadamente alta
(superior a 100 megohmios), en ambos sentidos.
El transistor MOSFET del tipo vacío se comprueba con el ohmímetro de igual manera.
o Entre drenador y surtidor debe de marcar resistencia moderada, entre 2K y 10K, en ambos
sentidos.
o Entre compuerta y surtidor debe de marcar resistencia extremadamente alta (mayor de 100
megohmios en ambos sentidos).
Construcción de un probador de transistores MOSFET
Este proyecto de "sencilla construcción" permite comprobar el estado de los Mosfet (del tipo
IRF630;
PH6N60; etc.), de los cuales es bastante difícil determinar su estado, salvo cuando estos
presentan
"cortocircuito" entre sus terminales, en ese caso es muy fácil de determinarlo con el multimetro o
tester.
El circuito es de tal sencillez que podría ser armado en protoboard en menos de 15 minutos; con
los componentes a disposición.
El circuito consiste en un oscilador astable formado por las dos compuertas izquierdas en el
diagrama
y cuya frecuencia de oscilación viene determinada por los valores de R1 y C1 (en este caso una
frecuencia
cercana a 140 Hertz para evitar el clásico destelleo). Se puede bajar la frecuencia mediante
la fórmula de los osciladores astables:
f =1 /(0,7 x R1 x C1) [Hz]
Donde R1 [ohmios] y C1 [faradios]; y con valores R1=100K y C1= 4,7uF, se obtiene el efecto
destello
a frecuencia cercana al Hertz. Es conveniente que C1 no sea mayor a 10uF por las "elevadas
corrientes
de fugas" que se presentan, comparables a la corriente inicial de carga de este capacitor en
muchos
casos, ya que el capacitor se comportaría como un cortocircuito y nunca se cargaría.
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Los inversores siguientes en pares paralelos (búferes) aseguran el correcto funcionamiento al
entregar
la corriente de excitación necesaria a los LED e invirtiendo el sentido de la corriente a través del
transistor (drenador-surtidor) en cada semiperiodo de oscilación y solamente cuando la
excitación en la compuerta sea la apropiada con "pulsador activado" y el transistor esté en buen
estado,
se encenderá el LED correspondiente, indicando su polaridad (Canal N ó Canal P).
Lista de materiales:
• C1 - Capacitor 4,7uF * (16Volts mínimo)
• R1 - Resistencia 2200ohm 1/4W
• R2 - Resistencia 10Kohm 1/4W
• R3 - Resistencia 680ohm 1/4W
• R4 - Resistencia 100 Kohm 1/4W
• IC - CMOS CD4049
• D1 - LED Rojo
• D2 - LED Verde (o colores y tamaños a elección o disposición)
• Pulsador: NA (Normal Abierto)
• Bateria de 9V; zócalo para transistores, conectores, etc.
Modo de uso:
Consiste en conectar correctamente los terminales D, G y S del transistor MOS-FET en los
correspondientes
terminales del probador y verificar lo siguiente (de acuerdo al diagrama):
Transistor en buen estado:
a) El transistor tiene diodo interno surtidor-drenador": Si el "LED verde" enciende (debido a
presencia del diodo interno) antes de presionar el pulsador y luego de "presionar" el mismo es
acompañado por el "LED Rojo" (Canal N), significa que el transistor de "canal N" y su
correspondiente
diodo surtidor-drenador se encuentran en BUEN ESTADO. El caso "inverso" significa
que un transistor "canal P" con diodo interno (S-D) está en BUEN ESTADO.
b) El transistor carece de diodo entre surtidor y drenador, solo el "LED Rojo" encenderá luego
de presionar el pulsador, si éste es de "canal N" y se encuentra en BUEN ESTADO; lo inverso
("LED verde" enciende solamente con pulsador activado) se cumpliría para un transistor
de "canal P" en las mismas condiciones.
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Transistor en corto circuito
En caso de estar el transistor en CORTOCIRCUITO, se produce el "encendido" de "ambos"
LED sin necesidad de presionar el pulsador. (Esto es más rápido y práctico determinarlo con
el buzzer o comprobador de continuidad del tester!).
Transistor abierto
En caso de transistor ABIERTO tanto con el pulsador activado como sin activarlo, "ambos"
diodos permanecen "apagados". En este caso convendría hacer un ligero corto entre terminales
D y S del probador y al producirse el "encendido de ambos LED" nos aseguramos el estado
medido del transistor
Prueba de circuitos integrados
Los circuitos integrados lineales o análogos no se pueden probar con instrumentos comunes, por
eso
las pruebas que se realizan a estos componentes son pruebas dinámicas, es decir, aplicando o
rastreando
la señal en la entrada o en la salida.
La prueba de circuitos integrados digitales es más simple. Cuando se trata de compuertas, flipflops o
contadores, por ejemplo, se puede utilizar una punta lógica y un pulsador lógico. Con el pulsador,
aplicamos niveles lógicos (1 o 0) o pulsos en las entradas y observamos las salidas. Estos
resultados
deben estar de acuerdo con la tabla de verdad de cada circuito.
Circuitos más complejos como microprocesadores y memorias son mas difíciles de probar en el
circuito
y solamente reemplazándolos se puede conocer si están bien o no.
Probador para usos múltiples
Este sencillo y económico implemento para el taller de reparaciones, permite probar y verificar
diversos
componentes electrónicos, como: Zéner, VDR, Diac, Diodos de Alto Voltaje, Condensadores y
más.
Se trata de una fuente de aproximadamente 500VDC, de muy baja corriente (unos pocos
microamperios),
obtenida directamente de la propia red eléctrica de 110 o 220VAC, mediante un circuito triplicador
(110V) o duplicador (220V) según sea el caso.
Lista de componentes:
o D1, D2 - Diodos 1N4007 o similares.
o C1 - Dos condensadores de 10uF 250V conectados en serie.
o C2 - Condensador electrolítico 4.7uF 450V
o C3 y C4 - Condensadores electrolíticos 4.7uF 350V
o R1 y R2 - Resistencias 10 Mohm 1/2W
o R3 y R4 - Resistencias 1 Mohm 1/2W
o R5 - Resistencia 18 Kohm 5W
o LED - LED (Diodo Emisor de Luz)
o SW1 y SW2 - Interruptores del tipo "pulsador" normalmente abierto
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o Varios: cables, conectores, caja de proyecto, etc.
Los componentes R5 y el LED son opcionales, por lo que pueden ser omitidos, pero se recomienda
su uso, para tener una indicación visual de la operación del dispositivo
Recomendaciones y precauciones:
o Este dispositivo debe usarse con un multímetro digital de alta resistencia interna (10 megohmios
como mínimo), ya que la misma influye directamente en la lectura de voltaje. Cuanto
más baja es la resistencia interna del instrumento, más caerá el voltaje por la carga que el
propio instrumento representa. Sería ideal su uso con un VTVM o un multimetro FET, si se
dispone de uno. También puede usarse un multímetro analógico del tipo de 20.000 ohmios/
voltio (o superior), en la escala de 500, 600 o más VDC.
o Aunque el dispositivo cuenta con resistencias limitadoras (R3 y R4) y doble interruptor (SW1 y
SW2), debido a que maneja un voltaje elevado y que funciona directamente conectado a la
red eléctrica, se recomienda tener mucha precaución en su manejo.
o Se debe usar conectores del tipo cocodrilo con cubierta aislante para conectar el componente
en prueba y el multímetro.
o No se debe tocar el componente o sus conexiones mientras se está oprimiendo los pulsadores
(SW1, SW2).
o Descargar el dispositivo, una vez culminada cada prueba, cortocircuitando sus terminales por
algunos segundos.
o De ser posible, utilizar el probador conectado a la red eléctrica a través de un transformador
aislador de línea (relación 1:1).
Prueba de diodos Zener:
Se conecta el Zéner a probar junto con el voltímetro, se aplica el voltaje, presionando ambos
pulsadores,
y se observa la indicación del instrumento.
Si el diodo Zéner está en buen estado, en sentido "directo" la lectura será la misma de un diodo
normal
en sentido de conducción (aproximadamente de 0,6 a 0,7V). En sentido inverso, la lectura será la
correspondiente a la tensión Zéner del diodo en prueba. Pueden presentarse pequeñas
diferencias.
La tolerancia en la mayoría de los diodos Zéner, suele ser del 5%
Prueba de VDR o varistores:
Conectar el componente a probar y el voltímetro a los terminales del probador, aplicar el voltaje,
presionando
ambos pulsadores, y se observa la indicación del instrumento. Luego se invierte la conexión
del componente y se repite el procedimiento.
En ambos casos la lectura debe se similar, con no más de un 5% de diferencia, y debe
corresponder
con las especificaciones técnicas del componente en prueba.
Prueba de DIAC:
El mismo procedimiento utilizado para la prueba de VDRs o Varistores
Prueba de diodos rectificadores:
Se conecta el diodo a probar junto con el voltímetro se aplica el voltaje, presionando ambos
pulsadores,
y se observa la indicación del instrumento.
Si el Diodo está en buen estado, en sentido "directo" o de conducción (ánodo al terminal + y cátodo
al
terminal -) la lectura será aproximadamente entre 0,5 y 0,7V, que corresponde a la caída de voltaje
en
la juntura del diodo y depende del tipo y características del diodo.
En sentido inverso o de no conducción, la lectura será la correspondiente a la tensión del propio
dispositivo
(entre 300 a 500V dependiendo del instrumento usado). Si conectado el diodo de esta forma,
el voltaje no alcanza el mismo nivel de la fuente sin el diodo, es indicio de que el mismo presenta
fugas.
Prueba de Diodos de Alto Voltaje:
La prueba de diodos de alto voltaje, como los usados en los hornos de microondas, triplicadores y
etapas de alto voltaje en TV, es similar a la descrita anteriormente, con la diferencia de que estos
diodos, suelen tener una caída de voltaje en sentido "directo" o de conducción, que puede estar en
el
orden de varios voltios (entre 5 a 50V).
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Por ejemplo: los diodos del tipo usado en la fuente del magnetrón de hornos de microondas, suelen
presentar una caída de voltaje de unos 5 a 6V.
Prueba de Fugas en Condensadores:
Las fugas en el dieléctrico de condensadores de alto voltaje, como por ejemplo, los usados en
etapas
de salida horizontal de TV y monitores, son en algunos casos, difíciles de detectar con un
ohmímetro
o multímetro común, debido a que estos utilizan una fuente de voltaje bajo (3 a 9V).
Para verificar fugas en condensadores con el dispositivo descrito aquí, se procede de la siguiente
forma: Se conecta el voltímetro, se oprimen los pulsadores y se toma la lectura del voltaje presente
en los terminales (entre 300 a 500V dependiendo del instrumento usado) luego se conecta el
condensador
y se vuelve a oprimir los pulsadores. Puede tardar unos segundos en cargarse dependiendo de
la capacidad del condensador, pero debe alcanzar el mismo voltaje medido anteriormente. Si eso
no
ocurre, y el voltaje permanece más bajo, es indicio de que el condensador tiene "fugas".
¡ATENCIÓN! Se deben descargar siempre los condensadores después de esta prueba de lo
contrario se expone a una desagradable experiencia.
Otras Aplicaciones:
Este dispositivo, también puede ser útil para detectar fugas entre diferentes bobinados de
transformadores
y Flyback. También para comprobar la continuidad de bobinados secundarios de flyback de
TV y monitores, que incorporan internamente diodos de alto voltaje.
Sin duda, un técnico ingenioso, encontrará muchas otras aplicaciones a este singular dispositivo.
Procedimientos para soldar y desoldar
Soldador tipo cautín
El cautín es una herramienta que convierte la energía eléctrica de la red (220VAC) en calor. Este
calor lo concentra en una punta metálica que nos permite soldar o desoldar los dispositivos y/o
componentes
electrónicos.
Clases de cautines:
• Por el vatiaje o potencia
o Cautines de baja potencia (25W – 50W).
o Cautines de mediana potencia (80W – 140W)
o Cautines de alta potencia (mayor de 140W).
El vatiaje o potencia del cautín se selecciona acorde al punto de soldadura o desoldadura a
realizar. Algunas veces se presenta la necesidad de soldar un alambre de espesor grande
directamente
a la masa metálica del chasis. En este caso se necesitará un cautín de alta potencia
(mayor de 140W) para lograr una buena soldadura pese a la notable dispersión de calor.
Si se trata de soldar o desoldar dispositivos pequeños como transistores, circuitos integrados,
etc., bastará un cautín de 25W.
• Por el tipo de calentamiento
o Cautín con calentamiento por resistencia.
o Cautín con calentamiento por transformador
Cautín con calentamiento por resistencia
El cautín con calentamiento por resistencia contiene un mango de madera o baquelita en cuyo
extremo tiene insertado un tubo de hierro niquelado.
En el interior del tubo de hierr encontramos un tubo de mica sobre el cual se ha enrollado un trozo
de
almabre nichrome constituyendo la resistencia del cautín que se conecta a la línea de 220VAC.
Dentro del tubo de mica se halla un trozo de alambre grueso de cobre y sobresaliendo unos
centímetros,
llamado “punta del cautín”.
Al conectar el enchufe del cautín al tomacorriente, el alambre de nichrome se vuelve
incandescente
por acción de la corriente que circula a través de él. El calor calienta todo el trozo de cobre que se
halla dentro del tubo de mica transmitiéndose al extremo sobresaliente lo que permite soldar o
desoldar.
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Programa Nacional de Informática 103
Estos cautines tienen que esta permanentemente a la red eléctrica para mantener el calor en la
punta
del cautín, por lo que resultan adecuados para un trabajo continuo. El inconveniente de mantener
el
cautín conectado de manera permanente es que la punta de cobre, al alcanzar una cierta
temperatura
y combinándose con el aire del medio ambiente, se cubre con una capa de óxido impidiendo hacer
una buena soldadura. Por esta razón, la punta del cautín debe estar siempre limpia y cubierta con
una capa delgada de soldadura fundida.
Estos cautines tienen la forma de un lapicero. Presentan la ventaja de ser extremadamente ligeros
y
son ideales para soldar o desoldar dispositivos electrónicos muy delicados.
Con la difusión de la miniaturización de los dispositivos y componentes electrónicos, ha sido
necesario
que se fabriquen cautines con puntas de tipo intercambiable.
Cautín con calentamiento por transformador
Denominado “cautín de calentamiento instantáneo” o “cautín
tipo pistola”, consta de un transformador reductor con
un devanado primario que se conecta a la línea de 220AC
y un devanado secundario de una sola vuelta constituido
por un alambre de 10 milímetros de diámetro que disminuye
la tensión de 6VAC ó 12VAC.
En los extremos del devanado secundario se encuentra
conectado, mecánicamente, un alambre de cobre más
delgado, la “punta del cautín”, por el que circula una gran
corriente calentándose en unos cuantos segundos.
Uso del cautín
El soldador tipo cautín es una pequeña y barata herramienta, que junto con su pie y el estaño
correspondiente
se puede adquirir en cualquier tienda de electrónica (de componentes electrónicos). Es de
utilidad para tareas de cableados especiales y pequeñas reparaciones.
Los cautines comúnmente utilizados funcionan cuando circula corriente a través de un calefactor
que
consiste en una bobina devanada con un alambre de alta resistencia. La cantidad de calor es
proporcional
a la potencia del elemento calefactor. Para el trabajo electrónico la potencia de los cautines
varía de 25 a 100W.
Es una herramienta Imprescindible para soldar pequeños conectores en cables de audio (sonido)
estéreo y video de longitud especial, o que haya que meter por canalizaciones, y, en este caso, es
bueno para extraer componentes defectuosos de algunas partes de la PC.
Se debe mantener la punta del cautín en buenas condiciones, debido a que el oxido puede corroer
la
punta desgastándola y obteniendo así unos puntos imperfectos de soldadura. Es recomendable
cuando se termina de un trabajo de soldadura, limpiar la punta con un pedazo de lija y una brocha.
Precauciones: Nunca se debe abandonar un soldador enchufado, especialmente si hay niños
pequeños,
a los que no se les debe dejar acercarse. Se debe depositar siempre el soldador en su pie.
Debemos verificar siempre al acabar el trabajo que el aparato se ha desenchufado. Hay que ser
especialmente
cuidadoso con no quemarse ni quemar a nadie: los daños o cicatrices pueden durar toda
la vida. En las quemaduras con soldador, antes de sentirse la quemadura se ve el humo (el humo
es
una alarma muy importante). Es apropiado usar gafas para protegerse los ojos del humo.
No olvidar desenchufar el cautín al acabar, o si hay interrupciones por teléfono (avisando a otro
adulto,
si hay niños pequeños, porque el soldador seguirá quemando unos minutos) o para comer, beber,
etc.
Figura 1 Figura 2 Figura 3
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El soldador cautín debe venir acompañado de su pie o soporte y una esponja húmeda para limpiar
la
punta del soldador, como se aprecia en la Figura 1. Para complementar el trabajo se utiliza un rollo
de
estaño, como se ve en la Figura 2. Este está compuesto por un hilo de 1 milímetro de diámetro
hecho
de una aleación de plomo (60%) y estaño (40%), con resina en su interior, la cual se requiere para
el
estaño moje los cables que se quieren unir al momento de fundirse. En la Figura 3 se aprecian los
conductos con resina.
Soldadura
Soldar es el proceso de unir metales con otro metal; su punto de fusión es bajo. Dicho metal recibe
el
nombre de soldadura y está compuesta por cobre, y plomo, el propósito de la soldadura es
establecer
un buen contacto eléctrico entre las superficies soldadas. Cuando la soldadura se funde, el
fundente
fluye sobre las superficies por soldar y actúa como un limpiador que elimina las capas de óxido de
la
superficie.
Composición y punto de fusión
Esta formada por una aleación de estaño y plomo; de los cuales (el 40% es estaño y 60% plomo) y
su
punto de fusión más bajo varia entre los 182 a 188º C. (Figura 1)
Nota: una soldadura con bajo punto de fusión permite soldar con menos calor. De esta manera se
reduce el peligro de dañar los componentes o el aislamiento, condición muy importante cuando se
sueldan componentes semiconductores. Por lo que se refiere al diámetro de soldadura es de 1/16”.
A continuación se presenta algunos consejos prácticos de soldadura en cables, y en circuitos
impresos,
así como la técnica para desoldar componentes electrónicos de uso general, dicha metodología
es dictada por la práctica diaria en el taller de electrónica.
Método para soldar cables
1. Conseguir cable de cobre debido a que es un buen conductor del estaño y del plomo, ya que sus
propiedades químicas son compatibles y facilitan la tarea de la soldadura.
2. Disponer de un buen cautín tipo lapicero, y soldadura que contenga 60% de estaño y 40% de
plomo así como pasta.
3. Pelar el área de cable que se vaya a unir mediante el uso de unas pinzas de corte diagonal.
4. Raspar las puntas con una lima de fierro triangular, para facilitar la unión de la soldadura con los
cables.
5. Aplicar la pasta necesaria y suficiente para que la soldadura se derrita con facilidad.
6. Unir los cables aplicando un punto de soldadura con ayuda de la punta del cautín previamente
caliente (aproximadamente 10min).
7. Tener cuidado para no derramar soldadura caliente sobre el área de trabajo o en las manos
provocando
quemaduras.
8. Limpiar la punta del cautín con una lija y una brocha para eliminar los residuos de soldadura.
Dejando
el cautín en su porta–cautín, seguro para no provocar accidentes.
Método para soldar en placa
1. Considerando que se tiene la placa de circuito impreso elaborada, y disponiendo de los
elementos
electrónicos necesarios para empezar a soldar. Se procede a limpiar las pistas y los puntos de
unión de la placa con un algodón empapado con alcohol isopropílico, para eliminar las impurezas.
2. Instalar los componentes en el lugar que le corresponde dentro de la placa, poniéndoles como
soporte un tramo de nieve seca o de cartón para evitar que se salgan de su posición.
3. Comenzar a soldar cada una de las terminales de los componentes mediante el cautín y
soldadura,
procurando que los puntos queden uniformes, con la cantidad de soldadura suficiente para no
provocar cortos circuitos entre las pistas.
4. Una vez terminados los puntos de soldadura se procede a cortar las terminales sobrantes
mediante
unas pinzas de corte.
5. Limpiar la punta del cautín con una lija y una brocha para eliminar los residuos de soldadura.
Dejando
el cautín en su porta-cautín, seguro para no provocar accidentes.
a) Limpiar las superficies a soldar
b) Probar si el soldador funde el estaño con facilidad
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Programa Nacional de Informática 105
c) Colocar juntos los elementos que van a soldarse
d) Calentar la punta del soldador simultáneamente con los elementos a soldar
e) Cuando la zona de soldadura está caliente, acercar el hilo de estaño y dejar que se funda una
pequeña cantidad suficiente para cubrir las superficies a soldar. Retirar el hilo de estaño facilidad
f) Tras un par de segundos retirar el soldador
g) Esperar a que se enfríe el estaño sin que se muevan las superficies soldadas. Si la capa de
estaño
une bien las superficies y tiene un aspecto brillante y cóncavo la soldadura está hecha
correctamente
h) Si se calienta la patilla del componente, pero no la pista, el aspecto que presentará la soldadura
es el siguiente. Hay que repetir desde el principio.
i) Si se calienta la pista, pero no la patilla del componente, el aspecto es el siguiente. Hay que
repetir
el proceso desde el principio.
Método para desoldar
Existen diferentes métodos para desoldar componentes electrónicos,
en función de la herramienta y las necesidades que
la situación lo requiera dentro del taller, ya que no es lo es lo
mismo desmontar un componente sencillo como lo es una
resistencia que desmontar un circuito integrado de varias terminales.
j) Empleando una brocha y cautín: Para desmontar un
componente se calienta el punto de soldadura y se pasa
ligeramente la brocha para remover la soldadura, y dejar
así la terminal del componente libre de soldadura que se
desea reemplazar. Se debe tener cuidado para no dejar
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residuos de soldadura en el área de pistas del circuito impreso para evitar que se quede en corto
alguna pista.
k) Empleando un extractor o succionador de soldadura: Primeramente se calienta el punto de
soldadura a remover, si quitar la punta del cautín de la soldadura, succionar con el extractor la
soldadura calentada para retirarla de la terminal.
l) Empleando una malla removedora: En este caso se debe disponer del liquido Flux, el cual es
empapado en la malla removedora para facilitar que la soldadura se adhiera a la malla y se retire
de la terminal del componente que se va a desoldar. Este método es uno de los mas seguros ya
que impide que las pistas del circuito impreso se dañen.
Método alternativo para desoldar circuitos
Puede considerarse “trabajoso”, en algunos casos, desmontar un circuito integrado, especialmente
si
el mismo tiene muchos pines (“patas” o terminales). Si utilizamos los populares desoldadores
manuales
de succión, en muchos casos, nos vemos en la necesidad de “desoldar” repetidas veces un mismo
pin, pues quedan restos de soldadura que evitan que el IC quede libre y pueda desmontarse
fácilmente
de la placa.
Se puede fabricar una sencilla y económica herramienta que permite desoldar o “desconectar”
fácilmente
los pines de circuitos integrados y otros componentes. Para fabricar esta herramienta solo se
necesita una aguja desechable de inyección hipodérmica del grosor apropiado (se pueden adquirir
en
las farmacias).
Debido a que en la práctica, existen componentes con diferente espesor en sus conexiones y al
bajo
costo de estas agujas, es recomendable construir dos o tres de estas herramientas con agujas de
diferente diámetro. Si no pueden obtener en las farmacias, las de mayor grosor, podrán
conseguirlas
en los comercios de productos veterinarios.
El grosor de la aguja a utilizar debe ser tal, que permita introducir en su interior el pin o terminal del
componente a desconectar y a su vez que la misma pueda introducirse dentro del orificio del
circuito
impreso donde esta montado el componente. Esto podrá comprenderlo mejor a ver la descripción
del
uso de esta herramienta.
Para construirla, debemos cortar en forma perpendicular la punta de la aguja, como se aprecia en
A,
eliminando todas las asperezas internas y externas que pudieran quedar después del corte.
Se coloca la punta de esta herramienta en el pin o terminal que se va a desconectar (B1 y B2) se
aplica el cautín (o soldador) a la soldadura, cuando esta comienza a fundirse se presiona
ligeramente
la herramienta al mismo tiempo que de le hace girar en uno y otro sentido para que se introduzca
entre el terminal y el circuito impreso (B3). Una vez que se ha logrado esto se retira el cautín y la
herramienta antes de que se solidifique la soldadura (B4). Debido a que estas agujas son de acero
inoxidable, el estaño no se “adhiere” a ellas.
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Esta herramienta es muy útil en los casos en que, por algún motivo es necesario desconectar o
“levantar”
un pin de un IC para hacer alguna comprobación. Tiene la ventaja de no dejar residuos de
soldadura entre el terminal y el circuito impreso, ni tampoco en los alrededores, como ocurre con
algunas
otras herramientas desoldadoras. Con un poco de práctica se puede conseguir dominar esta
herramienta y desmontar un IC en pocos segundos.
Para darle esta herramienta una mejor terminación y que resulte cómoda de manejar, es
recomendable
colocarle un mango (C), el cual pude hacerse, por ejemplo, con un trozo de plástico de algún
lapicero
o bolígrafo.
Aunque esta herramienta no pretende competir con otras más costosas como los desoldadores de
succión pero puede ser de mucha utilidad, especialmente al desmontar circuitos integrados
Ejercicios para aplicar soldadura
Se puede realizar el siguiente ejercicio para poder manipular correctamente el cautín y la
soldadura.
En este caso se está utilizando un segmento de cable para señal estéreo, el cual tiene dos
conductores
(izquierdo y derecho), cada uno con sus hilos de retorno a tierra (Ver Figura 4).
Luego de hacer una separación entre el conductor principal y los hilos de retorno a tierra, tanto en
el
caso del conductor derecho como en el izquierdo (Ver Figura 5), y quedando ambos separados y
torcidos a la manera de un tornillo. Para lograrlo es necesario utilizar algún pelador de cables, y
también
alguna otra herramienta para poder sujetar estos conductores.
Figura 4 Figura 5 Figura 6
Es necesario asegurarse que la punta del cautín esté limpia (ver Figura 7). Antes de aplicar estaño
al
cable, aplicamos estaño a la punta del soldador. En la Figura 8 se puede apreciar la gota de resina
que ha salido del hilo de soldadura. Sin perder tiempo tocamos el cable con la punta del soldador,
al
mismo tiempo que acercamos el hilo de estaño. Sólo se dispone de apenas 3 ó 4 segundos antes
de
perder el efecto de la resina. Tenemos que deslizar la punta del soldador sobre todo el conductor
expuesto, comenzando por la punta y sin llegar al aislante del cable en este caso (ver Figura 9).
Figura 7 Figura 8 Figura 9
Este ejercicio conviene repetirlo varias veces para adquirir
destreza antes de soldar los primeros conectores,
cortando las puntas realizadas y empezando de nuevo.
Al final obtendremos los conductores cubiertos de estaño,
listos para ser unidos a algún conector para el uso
debido.
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Otros ejercicios para laboratorios de electrónica
1. Con un alambre previamente pelado, desarrollar un cubo de 6X6cm de lado, uniendo
perfectamente
sus esquinas con soldadura, posteriormente cuadricular cada una de las caras, teniendo
cuidado de que los puntos de soldadura queden perfectamente unidos.
2. Utilizando el cautín y soldadura, desarrollar una pirámide de 6x6cm de lado, teniendo igualmente
cuidado con los puntos de soldadura.
3. Soldar resistencias en serie, uniendo sus terminales.
4. Utilizando una placa para pruebas de soldadura, proceder a soldar todos sus componentes, de
tal
manera que queden en forma estética tanto la posición de los componentes como los puntos de
soldadura.
5. Utilizando la brocha y el cautín desoldar tres componentes de la placa, procurando no derramar
la
soldadura sobre el área de pistas.
6. Empleando el extractor de soldadura desoldar un capacitor, y un diodo, teniendo cuidado de no
aplicar calor en exceso para no levantar las pistas del circuito impreso.
7. Con la malla removedora de soldadura y la solución flux, desoldar un circuito integrado de la
placa
de prácticas de soldadura.
Placas para colocación de componentes Un extractor de soldadura por dentro
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Preguntas de repaso
3. ¿?