El inyector de señal es un instrumento extremadamente simple, tanto que pocos técnicos y profesionales de la electrónica le dan la debida importancia. Sin embargo, si se utiliza en todas sus posibilidades, el inyector de señal revela su enorme importancia en el taller, y se puede enmarcar fácilmente en la lista de indispensables.
En este artículo, una vez más, volvemos a hablar del inyector de señales, especialmente para los estudiantes, para los técnicos, y para los "aficionados" en general que no lo conocen muy bien.
La mayoría de los aparatos electrónicos funcionan con señales: son señales que se amplifican, generan, trabajan, transmiten o reciben, y esto de acuerdo con formas bien determinadas.
Un amplificador, por ejemplo, está equipado con una serie de etapas del amplificador de señal de audio, como se sugiere en la figura 1.
Por otro lado, un receptor de radio está formado por etapas que deben recibir señales de radio, deben detectarlas obteniendo señales de audio que, a su vez, deben amplificarse por otras etapas, como se sugiere en la figura 2.
Un transceptor tiene tantas etapas de receptor de señal y una transmisión. Un intercomunicador está formado por etapas de amplificador que funcionan de una manera análoga a los amplificadores en relación con las señales de audio.
Todos los circuitos que procesan señales en radios, amplificadores, preamplificadores, grabadoras, etc. están formados por un cierto número de componentes que deben funcionar armónicamente.
Cuando uno o más componentes de una etapa no funcionan de acuerdo con el modo esperado, la señal que debe pasar a través de él no se procesa correctamente y el resultado es la anormalidad: el aparato no funciona, distorsiona o presenta otros problemas. De todos modos, podemos analizar fácilmente cualquier aparato que tenga problemas teniendo en cuenta que las señales de audio o RF procesadas deben pasar por las etapas en secuencia bien definida.
Observamos que las señales de audio son las formadas por corrientes de baja frecuencia (BF) generalmente entre 15 Hz y 15 000 Hz, mientras que las señales RF son las formadas por corrientes de frecuencia mucho más altas como las que se encuentran entre 100 000 Hz y 150 000 000 Hz (100 kHz a 150 MHz) que se encuentran en equipos comunes y aún más en los televisores VHF y UHF, por ejemplo.
¿Cuál es la mejor manera de encontrar la mala etapa de un aparato?
Un procedimiento que conduce a buenos resultados, pero no siempre es el más rápido es probar y medir todos los componentes del aparato. Por supuesto, si tenemos un televisor con miles de piezas, o una radio con cientos, esta no es la mejor manera.
¿No sería mucho mejor si pudiéramos aislar sólo la etapa en el que tenemos componentes con otros problemas y así reducir los componentes a comprobar a un número menor? El inyector de señal permite que esto se haga.
EL INYECTOR
El inyector consiste simplemente en un oscilador de prueba con características especiales. Normalmente se utiliza un multivibrador estable en el circuito del inyector, que tiene la configuración mostrada en la figura 3.
Este multivibrador genera una señal cuya forma de onda es rectangular, a menudo alrededor de 1 kHz. Esta frecuencia corresponde a una señal de audio, que si se aplica a la entrada de un amplificador y se reproduce en un altavoz da como resultado un silbido fácilmente audible.
Sin embargo, la forma de onda rectangular se caracteriza por presentar una gran cantidad de armónicos, es decir, la señal rectangular de 1 kHz se puede analizar como compuesta de una multitud de señales sinusoidales de múltiples frecuencias, como se muestra en la figura 4.
Las múltiples frecuencias, en el caso del multivibrador estable, se extienden hasta más allá de 10 MHz, lo que lleva al aparato a cubrir también la banda de radiofrecuencia.
Esto permite que se utilice también como productor de señales de radiofrecuencia en la prueba de radios inalámbricas e intercomunicadores. En un resultado, el inyector es un oscilador simple cuyo propósito es producir señales que pueden cubrir todas las pistas con las que operan los aparatos comunes.
CÓMO USARLOS
Para facilitar el uso del inyector su montaje se realiza de la manera más práctica posible. Por lo tanto, en el caso del inyector en la figura 5, la alimentación consiste en una sola batería, hay una punta de aplicación directa y un hilo de puesta a tierra (no siempre necesario) y simplemente presionando con los dedos de la manija, conectamos la fuente de alimentación.
La idea del uso del inyector es muy fácil de entender. En el caso de un amplificador, para ver si funciona necesitamos tener disponible en su entrada una señal para ser amplificada, como proveniente de un tocadiscos o sintonizador.
En una radio necesita sintonizar una emisora. Sin embargo, esto no siempre está disponible, y lo que es peor, si el equipo está en problemas, la señal sólo se puede aplicar desde la entrada (entrada del amplificador o antena de radio).
Con el inyector podemos aplicar la señal en cualquier etapa y comprobar su funcionamiento. Entonces no confiamos en programas u otras fuentes para hacer nuestra investigación. ¿Y dónde inyectamos las señales?
Existe un procedimiento lógico para el uso del inyector. No tiene sentido inyectar señales en la fuente de alimentación o emisor de un transistor que se amplifica en la configuración común del emisor, porque en este momento no entra ni sale ninguna señal.
Para utilizar el inyector necesitamos conocer el principio básico de funcionamiento de los aparatos analizados y las etapas, pero esto no es difícil en general. Tenemos algunas configuraciones básicas bastante comunes que sirven como base para usted que quiere aprender. La primera es la figura 6 que aparece en la mayoría de las radios y amplificadores que utilizan transistores.
Esta configuración, denominado emisor común, se puede utilizar para amplificar las señales de audio o radiofrecuencia. La señal se aplica a la base del transistor y, si se amplifica correctamente, aparece en su colector. En tal etapa, simplemente inyecte la señal en la base del transistor y compruebe si parece amplificada.
Si aplicamos al colector, y todo está bien, la señal se mueve a la siguiente etapa. ¿Y si la señal no pasa?
En este caso nos enfrentamos a un problema como un transistor "quemado" u otros componentes que deben ser probados, ahora con un multímetro u otro instrumento. Una segunda configuración es la de la figura 7, denominada Colector Común o Seguidor de Emisor.
En esto la señal se aplica a la base del transistor y se retira de su transmisor. Si aplicamos la señal del inyector a la base debería aparecer amplificado en el emisor.
Finalmente tenemos la configuración base común mostrada en la figura 8.
. En esta, normalmente se encuentra en circuitos de alta frecuencia, la señal se aplica al transmisor y se retira del colector. Por supuesto que no tenemos medios para saber en la misma etapa si la señal fue amplificada o no, por lo que hay un procedimiento final con más lógica para el uso del multímetro y que veremos a continuación.
Tomamos como ejemplo para esto un receptor de radio completo, del tipo "súper heterodino" que es el más común. Este procedimiento se utiliza para reparar todas las radios de este tipo tanto AM como FM.
ENCONTRANDO PROBLEMAS CON EL INYECTOR
La figura 9 muestra un diagrama típico de un receptor de radio comercial transistorizada.
Para analizar cualquier problema de funcionamiento de este receptor con el inyector procedemos de la siguiente manera:
En primer lugar, enciendo el receptor. A partir de la posibilidad de que no haya sonido en el altavoz, comprobamos con el multímetro si las etapas reciben la tensión. Para ello medimos las tensiones en los colectores de todos los transistores. Si todo está en orden, nos propusimos el uso del inyector. Si no, ya podemos llegar a alguna conclusión: fuente inoperante, tapa sin tensión con problemas.
El primer punto de inyección de señal es el control de volumen. Con este procedimiento, separamos inmediatamente el receptor en dos sectores, facilitando así el análisis porque hemos reducido a la mitad las etapas que deben ser analizados.
La inyección se realiza tocando la punta del inyector en el lugar del circuito objetivo. El hilo a tierra debe estar conectado al negativo de la fuente del receptor, generalmente el polo negativo de las pilas.
Para ello, está equipado con una plancha plana que se puede montar en el soporte en sí, entre el polo negativo de la pila y el resorte. (figura 10).
Si hay señal reproducida en el altavoz, entonces estamos seguros de que la etapa de audio es buena (desde el control de volumen hacia el altavoz) y que el problema buscado es sin duda en los circuitos RF (desde el control de volumen a la antena).
Si no hay reproducción de sonido, entonces el problema sin duda estará en la etapa del amplificador de audio. Por supuesto, nada impide que el mismo aparato tenga más de un problema, pero con este procedimiento ya estaremos en la pista del primero.
Para el análisis de la etapa de audio (amplificador de audio) inyectamos sucesivamente la señal en las bases y colectores de los transistores hacia el altavoz, observando la reproducción. Llegará el momento en que tendremos la reproducción. En este momento estaremos en la primera etapa que está trabajando, dejando a la anterior como responsable del problema.
Esta etapa se puede analizar con el multímetro o los catadores de componentes. Probaremos sus transistores, resistores, capacitores y otros componentes. (figura 11)
Vea que a medida que nos acercamos al altavoz, ya que tenemos menos etapas para ampliar la señal, debería debilitarse y debilitarse, en una radio o amplificador en buenas condiciones. Debido a que un amplificador de audio tiene la misma estructura que los Etapas de sonido de una radio, el procedimiento para su análisis es el mismo que se describió anteriormente.
Para el análisis de las etapas de RF, comenzamos desde el control de volumen hacia la antena. Inyectamos las señales antes y después de cada transistor (base y colector) y también antes y después del detector de diodos y antes y después de los transformadores FI.
Si la señal está presente después de un transformador, pero no antes de esto puede indicar que los devanados de este transformador se interrumpen o de lo contrario el transistor de la etapa anterior no es bueno. A continuación, pasamos al análisis de componentes.
Vea que en todos estos procedimientos la señal debe estar presente en cada etapa con mayor intensidad en su entrada y luego más bajo cuando inyectamos en su salida, porque en la salida no pasa a través de amplificación.
También notará que en el trabajo de inyección de las señales en las etapas de RF el tono de sonido obtenido en el altavoz cambia. Lo que ocurre es que en este caso tenemos una detección en el diodo, que modula la señal armónica de alta frecuencia, separando el audio fundamental de aproximadamente 1 kHz, con una pequeña deformación.
Esto hace posible que en lugar de tono puro realmente tenemos un tono acompañado de algunas sibilancias. Este hecho no debe considerarse como una anomalía en la etapa analizada.
Como anormalidad tenemos las distorsiones, las pérdidas excesivas de volumen y la ausencia de señal.
CONCLUSIÓN
Por último, siempre que tengamos cualquier equipo que amplifica señales de audio o RF como radios, transceptores, amplificadores, grabadoras, walkman etc. el uso del inyector de señal facilita la localización de fallas.
El técnico debe entonces determinar la etapa muerto con la ayuda del inyector y luego con la ayuda de un instrumento de medición (multímetro) para llegar a los componentes defectuosos. Con el tiempo, el técnico adquiere suficiente práctica para conocer por los tipos de señales que las fallas pueden dar lugar y pasar directamente a los componentes, pero esto requerirá paciencia y mucha observación.
De hecho, siempre es importante que el buen técnico haga una carpeta de su trabajo, del tipo que mostramos en la Sección de Servicio del sitio o en nuestros libros Cómo Probar Componentes y Arregle Todo.
Al señalar el aparato, el defecto y la pieza culpable, esto puede ser de ayuda en el trabajo futuro. Otro punto importante para trabajar con el inyector es tener siempre a disposición el diagrama del aparato analizado. Es a través de él que determinamos los puntos de aplicación de las señales.