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Prof. Adrian Lopez Ubaldo
NIVEL BASICO
MICRO ELECTRONICA DE LAPTOS
INTRODUCCION
OBJETIVO DEL CURSO DE LAPTOPS
Este curso, está enfocado a todos aquellos que desean, incursionar en la reparación de computadoras portátiles
(laptops), no se necesitan conocimientos sobre este tema, ya que los temas se abordaran empezando desde lo
más básico hasta lo avanzado, los participantes solo necesitan tener conocimientos básicos de electrofónica, ya
que se ha comprobado que la mayoría de las fallas en estos quipos, no se necesitan conocimientos de electrónica
avanzada (nivel ingeniería) para su reparación, con tener un buen manejo de conceptos de electrónica será
suficiente para desarrollarnos en esta área de la reparación de laptops.
En este curso también se analizaran los diversos componentes electrónicos que se utilizan en estos equipos los
cuales son del tipo SMD, lo que beneficiara a los participantes que carecen de conocimientos de electrónica, y
servirá de reforzamiento para los que ya cuentan con estos conocimientos, también pueden participar todos
aquellos que ya se dedican a la reparación de estos equipos y que quieran actualizarse e enriquecer sus
conocimientos, ya que en el curso se analizaran temas de tarjetas y circuitos más recientes.
En los últimos años hemos sido testigos de una verdadera revolución en el mundo de las computadoras portátiles
pues al pasar el tiempo las computadoras, han pasado a convertirse en diminutas máquinas con mayor tecnología.
Las computadoras portátiles más conocidas como laptop, es una versión reducida de una computadora de
escritorio. Pero su ventaja está en que todos sus componentes se presentan en una versión atractiva, una caja con
una pantalla digital fácilmente transportable. Es por eso que se hace necesario analizar, las nuevas tecnologías
que se emplean, los nuevos términos electrónicos, y las secuencias que los circuitos siguen para su funcionamie
nto.
Prof. Adrian Lopez Ubaldo
LA ARQUITECTURA DE LAS LAPTOPS Y DIAGRAMAS A BLOQUES
Ahora el conjunto de chips utilizado por la computadora portátil convencional en el mercado es de solo dos fabricantes. Intel y AM
D Intel son los que tienen el dominio absoluto. Una vez que el nVlDlA que fue muy popular dejó la industria de los conjuntos de chip
s en 2010, en el mercado, los productos de computadoras portátiles con el conjunto de con VIDlA ya son pocos.
ARQUITECTURA DE PUENTES DOBLES ASTA INTEL GM945
La arquitectura Intel Double Bridge incluye el chipset 855-GM / PM45. En la arquitectura Intel Double Bridge, su CPU y North
Bridge están conectados a través del FSB (Front Side Bus) y el North Bridge también controla la memoria, la tarjeta gráfica disc
reta PCI-E 16X y la interfaz de salida de pantalla. Los chips North Bridge y South Bridge conectados se llamaron HUBLINK y en la
actualidad se renombra a DMI (Interfaz de medios directa) y su velocidad de transmisión aumentó mucho más rápido.
South Bridge es una interfaz de extensión periférica de control, principalmente en lo siguiente:
USB, los dispositivos en la línea USB son interfaz USB, cámara, Bluetooth, MODEM y la tarjeta de audio están en la misma
línea. SATA, Disco duro y CD / DVD-ROM. IDE: Disco duro, y CD / DVD-ROM. Dispositivo PCI-E tarjeta de red, lector de tarjetas,
tarjeta de expansión, mini ranura PCI-E etc. el nombre de las líneas conectadas al South Bridge es LPC (Low Pin Count: significa
uno del bus con un pequeño número de pinout). Los dispositivos controlados por EC son Teclado, Touch Pad, BIOS, etc. (Algunos
de los BIOS de la placa base y EC pueden funcionar con el mismo bus LPC o conectados al South Bridge directamente a través del
bus SPI).
North bridge
AMD CPU
VGA Chip
RAM Slots
VGA Memory Chip
CMOS Battery
South bridge
5
ARQUITECTURA DE INTEL SINGLE BRIDGE (PCH)
En esta arquitectura de laptops con circuito PCH, el funcionamiento es
el siguiente:
Componentes clave:
CPU: El procesador central, etiquetado como “CPU Core i3”.
Memoria RAM: Representada por dos módulos DDR3
SODIMM (uno en cada canal A y B), con una capacidad
máxima de 4 GB cada uno.
Disco Duro (HDD): Conectado a través de la interfaz SATA.
Unidad Óptica (ODD): También conectada mediante SATA.
Procesadores: Se muestran dos procesadores: “INTEL IVY” y
“AMD Thames XT”, cada uno con sus especificaciones
técnicas detalladas.
Conexiones y Líneas:
Las líneas conectan los componentes para indicar cómo
interactúan entre sí. Por ejemplo:
La CPU se comunica con la memoria RAM y el disco duro.
El procesador “INTEL IVY” tiene una conexión FDI y DMI2.
Hay puertos USB 2.0 y USB 3.0, así como una tarjeta de red
LAN.
También se muestra un puerto DP (DisplayPort) y una
conexión LVDS (Low Voltage Differential Signaling) para la
pantalla.
Especificaciones Técnicas:
Se proporcionan detalles específicos, como voltajes y otras
especificaciones técnicas, para comprender completamente
el sistema.
Los procesadores tienen TDP (Thermal Design Power)
específicos y velocidades de reloj.
La placa base tiene un chip KBC (Keyboard Controller) y un
ROM.
El sistema también incluye un acelerómetro y un lector de
tarjetas.
CRT PG.24
KB PG.31 PG.31
TP PG.30
ROM
1 2 3 4 5 6 7 8
R33 INTEL UMA/DISCRETE SYSTEM DIAGRAM 01
+3V/+5V S5
PG.35
A
+1.05V_VTT A
PG.38
CPU Core
PG.40~41
DDR3
PG.37
VCCSA
SODIMM1
Max. 4GB
PG.12
SODIMM2
Max. 4GB
PG.13
DDR3
Channel A
DDR3
Channel B
INTEL
IVY
37.5mm X 37.5mm
989pin PGA
TDP 35W
PG.2~5
PCI-E x8
AMD
Thames XT
29mm X 29mm
TDP 25W
PG.14~20
PG.36 FDI DMI DDR3 900MHz
B Charge
PG.34
Dis-Charge
PG.39
HDD PG.32
SATA0
VRAM
128Mx16x8,128bit
B
PG.21~22
+VGACORE
PG.42
+1.0V_VGA
ODD PG.32
SATA1
INTEL PCH
Panther Point
DP Port B
CRT
PG.43
LANE2
C
LAN
PCI-E x 1
LANE1
WLAN USB 2.0
LVDS
USB 3.0 USB3.0 Ports
X2
Webcam
RTL8105EH
10/100 PG.29
BT COMBO
PG.33
PCI-E x 1
PORT10
PG.6~11
USB 2.0
PG.28
PORT1,2
PG.23
PORT4
KBC
EnE KB3930QF A2
D
PG.30
LPC
AUDIO
CODEC
IDT 92HD87
ICT PG.27
Speaker
HP/MIC
Analog MIC
PG.27
PG.28
PG.28
PROJECT : R33
Quanta Computer Inc.
Siiize Document Number
D
Rev
NB5
Custom
BLOCK DIAGRAM 1A
1 2
PG.32
FAN
LVDSPG.23
HDMI PG.25
C
Stackup
TOP
GND
IN1
IN2
VCC
BOT
PORT0,1
USB2.0 Ports
PG.28
Accelerometer
PG.33
SMBUS
LANE3
Card Reader
RTS5229
PG.26
7
TARJETA CON UN CHIP TIPO SoC DE INTEL
C
C
En una computadora con chip único (SoC) o System-on-a-Chip, el sistema funciona de la siguiente
manera.
Un Soc es como una computadora completa pequeña, contiene una unidad de procesamiento central,
memoria, interfaces tanto de entrada como de salida y otros componentes necesarios para que este
chip funcione a la perfección.
Como estos están dentro de un solo chip le permiten ser un diseño más compacto y por tanto lo vuelve
más eficiente. Generalmente se usan para dispositivos como celulares, tablets y otro tipo de sistemas
embebidos.
Este chip al ser compacto ocupa menos espacio y esto produce una reducción considerable de energía
para el funcionamiento.
Considerando también su tamaño copacto esto ayuda que los demás componentes estén cerca del Soc
y por ende mejora la velocidad de procesamiento.
Las laptops con procesador AMD funcionan de la
siguiente manera.
Según el diagrama proporcionado, la laptop con un
procesador AMD funciona a través de una serie de
componentes interconectados.
Capas del PCB (Placa de Circuito Impreso):
En la parte superior izquierda del diagrama, se
mencionan las capas del PCB.
Estas capas son esenciales para el diseño y la
conectividad de la laptop.
Componentes Principales:
CPU (Procesador): El procesador Turion64
Sempron ocupa un lugar central en el diagrama. Es el
cerebro de la laptop y se conecta a otros
componentes.
RAM: Hay dos ranuras para RAM
DDR1 (667MHz/533MHz) que se conectan al
procesador.
GPU NVIDIA G3-64: Esta GPU está diseñada para
pantallas de 15.4" y se conecta a través del bus
PCI Express x16.
Almacenamiento: Hay opciones para diferentes tipos
de almacenamiento, como SATA HDD y PATA CD-
ROM.
Periféricos: Los puertos USB 2.0, la cámara PC,
el Bluetooth y otros periféricos están representados y
conectados adecuadamente.
9
10
MARCAS DE TARJETAS MOTHERBOARD
Todas las computadoras portátiles de marca como Acer, Dell, HP, Lenovo, etc., no fabrican su placa base / placa
base. Todos ellos están utilizando la placa base del portátil de diseño de la compañía de terceros para construir
su propia computadora portátil de marca. Esto se debe a que la compañía de computadoras de marca quiere
ganar más dinero y reducir el costo de construir una computadora portátil. Todo el fabricante de la placa base de la
computadora portátil de terceros lo llamó como una empresa de tarjetas de computadoras laptops,
fabricante OEM. ¿Cuál es la diferencia con la empresa OEM (fabricante de equipo original) y ODM
(fabricante de diseño original)? La empresa OEM es responsable de fabricar el producto, pero no incluye el
diseño e investigación del producto. Pero la compañía ODM está haciendo todo esto, por lo que la compañía
de computadoras de marca acaba de poner su marca y modelo en esta computadora portátil como su nuevo
modelo de computadora portátil. Por ejemplo, el producto ODM fabricado por ECS G550 se utiliza en
diferentes marcas y modelos de computadoras portátiles. Podemos decir que la mayor parte de la compañía de computadoras
portátiles está utilizando el producto OEM y ODM para construir su computadora portátil ahora. Todos estos fabricantes de
equipos portátiles OEM y ODM son de Taiwán y su base de fabricantes se encuentra en China. La popular empresa OEM y
ODM como: Compal, QUANTA, Wistron, Inventec y Pegatron. Estas empresas OEM tienen un gran porcentaje de mercado en
la producción de placas base para computadoras portátiles. El fabricante OEM de segunda línea como: MITAC, Clevo,
FIC, MSI, ECS, Flextronics, Foxconn, Topstar etc. En el mantenimiento de la computadora portátil, podemos ver diferentes
marcas pero también utilizan la misma placa base de la computadora portátil. Por lo tanto, sus circuitos de placa base,
secuencia de tiempo y pasos de reparación también son los mismos. Nosotros como técnicos necesitamos
conocer los datos de la tarjeta tal como marca, modelo y versión ya esto será necesario para obtener el esquemático,
boardviewer etc.
A continuación se detalla algunos ejemplos de tarjetas motherboard de laptos.
11
QUANTA es uno de los principales fabricantes de placas base para computadoras portátiles OEM. Su placa base de
computadora portátil OEM está siendo utilizada por una gran compañía de computadoras portátiles como: Dell, HP, Lenovo,
Apple, etc.
El número de parte de la placa base de la computadora portátil Quanta OEM se identifican por, :: Normalmente se identifica
con las letras del inicio DA
Compal es el segundo mejor fabricante de placas base para computadoras portátiles OEM. Su placa base de computadora
portátil OEM está siendo utilizada por grandes compañías de computadoras portátiles como: Dell, HP, Lenovo, Toshiba, etc.
Estas se identifican por, las siglas LA en el ejemplo seria LA – 5081P
12
Wistron es el predecesor del departamento Acer DMS (Diseño, Fabricación y Servicio). Después de 2001, es independiente de
la compañía Acer y se convierte en la compañía Acer 3 superior. Su placa base de computadora portátil OEM está siendo
utilizada por una gran cantidad de computadoras portátiles como: Acer, Dell, HP, Lenovo, etc. Como se muestra el número de
pieza de PCB de la placa base de la computadora portátil OEM de Wistron comienza desde 05234, SHIBA es el nombre del
proyecto, 48.4F701.051 es el código del proyecto. La placa base de la computadora portátil Wistron debe coincidir con las 3
cosas anteriores, l
Inventec fue fundada en el año 1975. Su placa base de computadora portátil OEM está siendo utilizada por una gran cantidad de
computadoras portátiles como: Acer, Benq, HP, TCL, Toshiba, etc. El número de pieza de la placa base de la computadora
portátil OEM de Wistron está comenzando desde 6050A. El número de pieza de la placa base de la computadora portátil Wistron
y el número de modelo del diagrama esquemático generalmente no coinciden. Debe usar el nombre del archivo raíz del
fabricante para encontrar el número de pieza y el número de modelo correctos. La Figura
2-6 es la placa base del portátil Inventec 6050A2030501 y el modelo de la marca es HP NX6325
13
La placa base de la computadora portátil Foxconn generalmente está siendo utilizada por una gran compañía de computadoras
portátiles como: Apple, SONY, etc. La placa base del portátil modelo MS90, versión 1.2. para computadora portátil OEM para
SONY, por lo que su PCB puede encontrar el número de modelo de Sony: MBX-165
OTRAS MARCAS DE TARJETAS MOTHERBOARD
14
ELECTRÓNICA APLICADA EN LAS COMPUTADORAS LAPTOPS
Los componentes electrónicos de la computadora portátil son: resistencias, fusibles condensadores, bobinas, diodos, transistores
bjt, transistores de efecto de campo, circuito de puertas lógicas, operacionales, regulador de voltaje, etc. son los mas comunes.
Para todos aquellos que acaban introducirse con la reparación de computadoras portátiles, es bastante difícil de entender un
básico circuito electrónico.
Los diversos componentes electrónicos que utiliza la tarjeta motherboard de una LAPTOP, son del tipo superficial SMD ( Surface
Mount Devices ), esta tecnología fue desarrollada por IBM a finales de los años 60, sin embargo tubo que pasar mas de una
década, hasta que a principios de los 80 se utilizaron comercialmente en equipos de computo. El tamaño de las tarjetas basadas
en SMD son relativamente pequeñas comparadas con otras tecnologías, sin embargo se debe tener en cuenta, que los metales
utilizados en la fabricación de estos dispositivos, hacen que las tarjetas sean de alto costo. Sin embargo la ventaja es la
utilización de ambos lados de la tarjeta lo cual la reduce en un 50% su tamaño,
Existen una gran variedad de encapsulados utilizados en los componentes MSD pasivos, las resistencias y los condensadores
vienen en los siguientes tamaños. 1812, 1206, 0805, 0603, 0402, y 0201 las cifras se refieren a las dimensiones en decimas de
pulgada ejemplo: el 1206, mide .12 ( 3mm ) por .06 (1.5mm ) de pulgada. Los tamaños mas grande como el 1812 y 1206, se
utilizan para dispositivos de mayor potencia, y los mas pequeños en baja potencia tal es el caso de las computadoras portátiles.
15
RESISTENCIAS UTILIZADAS EN COMPUTADORAS PORTATILES
La resistencia es uno de los componentes imprescindible en la construcción de equipos electrónicos, su función principal es
oponerse al paso de la corriente, es decir limitar la corriente y reducir voltajes ( produce una caída de tensión )con lo cual permite
la distribución adecuada de la tensión y corriente eléctrica a todos los circuitos del equipo donde se encuentran. La unidad de
medida de la resistencia es el ohm, se representa letra griega omega y se mide con el óhmetro el cual esta incluido en el
multímetro
COMENTARIO: las resistencias son esenciales para el
funcionamiento correcto de los circuitos electrónicos
en laptops y otros dispositivos.
Su precisión y valor nominal son cruciales para garantizar
un rendimiento óptimo.
16
RESUMEN DE LA TABLA:
Empaquetado: La tabla muestra diferentes tamaños de resistencias, identificados p
or su código de empaquetado.
Pulgadas y Milímetros: Proporciona las dimensiones físicas de las resistencias en
pulgadas y milímetros.
Potencia: Indica la potencia nominal de cada tipo de resistencia.
Pongo el siguiente ejemplo:
0603: Este código de empaquetado corresponde a una resistencia de tamaño peque
ño. Sus dimensiones son aproximadamente 0.063" x 0.031" (1.6 mm x 0.8 mm) y tie
ne una potencia nominal de 1/16W.
RESUMEN:_____________________
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CODIFICACION EIA-96. Además de la codificación de tres y cuatro dígitos se utiliza una
nueva norma. la EIA-96, empleada en resistencias con tolerancia de 1%, al utilizarse
resistencias con un gran valor el espacio se hace insuficiente para representar su valor,
debido a esto se emplea este nuevo código EIA96 el cual se interpreta de la siguiente
manera.
El código EIA-96 se utiliza para resistencias eléctricas en formato SMD (Surface Mount
Device). Este sistema de codificación es útil para identificar el valor de resistencias SMD
de precisión.
Según mi criterio y lo aprendido las resistencias EIA-96 se interpretan de la siguiente
manera:
Formato del código EIA-96:
El código consta de tres caracteres.
Los dos primeros dígitos indican los dígitos significativos del valor de la resistencia.
El tercer carácter representa el factor multiplicador.
Ejemplo de cálculo:
Supongamos que tenemos el código 12E.
El número 12 corresponde a 130.
La letra E indica que debemos aplicar un múltiplo de 10,000.
Calculamos: (130 times 10,000 = 1,300,000 Omega) o lo que es igual a 1.3 MΩ1.
En resumen, el código EIA-96 nos permite determinar el valor de resistencias SMD de
manera precisa
▰ .
18
En esta tabla se muestra el código multiplicador, el cual lo debemos manejar
de la siguiente manera.
Debemos seguir estos pasos:
▰ Identificar el código: En la columna “CÓDIGO”, se busca el código que
tenemos (Z, Y o R, X o S, A, B o H, C, D, E, F).
▰ Encontrar el multiplicador: En la columna “MULTIPLICADOR”, se busca
el valor asociado al código que identificaste. Este valor es el multiplicador
que se debe usar.
▰ Aplica el multiplicador: Multiplicar el valor base por
el multiplicador correspondiente para obtener el resultado final.
▰ Por ejemplo:
▰ Si tengo el código A, el multiplicador es 1. Si tu valor base es 10, el
resultado sería 10 × 1 = 10.
▰ Si tengo el código B o H, el multiplicador es 10. Si tu valor base es 5, el
resultado sería 5 × 10 = 50.
19
Además en la tabla de la derecha aparecen algunos ejemplos de va
lores de resistencias SMD, donde los resultados se obtienen de la s
iguiente manera.
Cada fila de la tabla representa un código (por ejemplo, “01Y”, “12X”).
En la columna de la derecha, se muestran los cálculos correspondientes p
ara obtener el valor de resistencia en ohmios (Ω).
Los cálculos involucran la multiplicación de números. Por ejemplo:
Para “01Y”: (100 times 0.01 = 1 ,  Ω)
Para “12X”: (130 times 0.1 = 13 ,  Ω)
Para “18B”: (150 times 10 = 1500 ,  Ω)
Para “30C”: (200 times 100 = 20000 ,  Ω)
Para “52D”: (340 times 1000 = 340000 ,  Ω)
Estos valores representan las resistencias según el código especificado. P
or ejemplo, “18B” corresponde a una resistencia de (1500 ,  Ω)
RESISTENCIAS ARRAY
En montajes en donde se hace necesario una serie de resistencias del mismo valor, en serie de microinterruptores,
activación de circuitos etc. es recomendable usar array de resistencias, que son dispositivos que contienen una
determinada cantidad de resistencias de un valor dado.
Funcionamiento y prueba de las resistencias array: Funcionan proporcionando múltiples resistencias en un solo
paquete, lo que es útil en aplicaciones donde se requieren varias resistencias del mismo valor. También limitan la corriente
que pasa por componentes electrónicos para protegerlos de corrientes excesivas que podrían dañarlos. Ayudan a
gestionar la corriente y los niveles de voltaje en la comunicación entre diferentes componentes electrónicos, contribuyendo
a la eficiencia y estabilidad del dispositivo. La prueba que se usa para revisar las resistencias es con el multímetro,
configurado en (ohmnios) y como está conectada en serie deberían dar valores iguales.
20
LA RESISTENCIA SHUNT
Las resistencias shunt son resistencias normales, que se usan para medir la corriente de forma indirecta. Es decir, a partir de la
tensión que hay en sus extremos, se puede calcular fácilmente la corriente que la atraviesa con una sencilla ley de Ohm.
En las laptop estas resistencias trabajan de la siguiente manera:
La resistencia trabaja como sensora de corriente que está consumiendo la máquina, es decir cuando una laptop funciona toda la
corriente que ésta usa para por la resistencia shunt
21
CONDENSADORES O CAPACITORES
Los condensadores o capacitores son los componentes que también los encontramos en mayor cantidad en los
equipos electrónicos, el capacitor es un componente que puede almacenar energía temporalmente para luego
entregarla a los circuitos que la requieran. Su unidad de medida es el Faradio sin embargo en la práctica se utiliza
el microfaradio que corresponde a la millonésima parte de la unidad, en nano faradio que es la milésima parte del
microfaradio y la mil millonésima parte de faradio y finalmente el picofaradio que equivale a la milésima del nano
faradio, la millonésima del microfaradio y la billonésima parte del Faradio.
1812 – 4.6 mm x 3.0 mm (0.18″ x 0.12″)
1206 – 3.0 mm x 1.5 mm (0.12″ x 0.06″)
0805 – 2.0 mm x 1.3 mm (0.08″ x 0.05″)
0603 – 1.5 mm x 0.8 mm (0.06″ x 0.03″)
0402 – 1.0 mm x 0.5 mm (0.04″ x 0.02″)
0201 – 0.6 mm x 0.3 mm (0.02″ x 0.01″)
Si un capacitor le aplicamos voltaje de cd funciona de la siguiente manera:
Cuando aplicamos corriente directa a un capacitor, su carga y voltaje están interconectados. El capacitor almacena carga y responde a cambios en
el voltaje a lo largo del tiempo.
Si a un capacitor le aplicamos un voltaje de CA funciona de la siguiente manera: Cuando aplicamos corriente alterna a un condensador, este se
carga y descarga continuamente, y su voltaje está desfasado con respecto a la corriente. La reactancia capacitiva y el ESR también influyen en su
comportamiento.
22
Al igual que las resistencias los capacitores los encontramos tipo SMD, ya sea cerámicos o de tantalio, los
cerámicos tienen encapsulados parecidos a las resistencias. En los capacitores se utilizan diversos métodos para
representar su valor, uno será similar a las resistencias de tres dígitos cuyo valor será en pF.
En una tarjeta de laptop los capacitores no polarizados realizan la función de:
Filtrado de ruido, Acoplamiento de señales, Compensación de corriente continua (DC, Estabilización de voltaje, Aplicaciones específicas: Se emplean
en aplicaciones donde no se requiere una polaridad específica, como en circuitos de audio, acoplamientos de señales y filtrado de ruido.
Los capacitores polarizados que son de mayor capacidad en un tarjeta de laptops se utilizan para:
Se utilizan principalmente para almacenar y estabilizar la energía eléctrica
23
Existe también la codificación del valor es decir indicar su valor por medio de un código. la codificación del valor
consiste en tres números y la letra v ejemplo: 336V este número indicara un capacitor de 33mF a 6 voltios de trabajo.
Otro sistema de codificación emplea letras seguidos de tres dígitos, la letra indica el nivel de tensión como se
encuentra definido en la siguiente tabla, los dígitos expresan el valor de capacidad en picofaradios, al igual que en el
resto de los sistemas de codificación con dígitos, los dos primeros números dan las cifras significativas y el tercero
es el multiplicador. Ejemplo: G106 nos indica que el capacitor trabaja a 4 voltios y su capacidad es de 10mF
COMPROBACION DE UN CAPACITOR DE 270 MFD
Cabe mencionar que para saber si un capacitor esta correcto esto se sabe de ala siguiente manera.
1. Hay que sacar el capacitor del circuito al que pertenece para que no altere su valor de medida.
2. Hay que medir el valor de capacitancia afuera del capacitor. se mide en microfaradios (µF). Obviamente el multímetro debe estar configurado en
modo capacitancia.
3. Se debe poner los electrodos del multímetro en los terminales del capacitor (el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo).
Si es cercana al valor impreso en el capacitor, está en buen estado; si es menor o cero, el capacitor está dañado. 24
RESUMEN DE FUNCIONAMIENTO DE LA RESISTENCIA Y SU APLICACIÓN EN LAPTOPS :
La resistencia es un componente electrónico fundamental en los circuitos eléctricos y electrónicos. Aquí tienes un resumen sobre su funcionamiento y
aplicaciones en laptops:
La resistencia es un elemento pasivo que causa una caída de tensión al flujo de electricidad en un punto específico del circuito.
Se opone al paso de la corriente eléctrica, éste es una de las principales funciones, su nombre lo indica RESISTE o se OPONE a la corriente.
Su valor se mide en ohmios (Ω).
Aplicaciones en Laptops:
Filtrado de voltaje: Las resistencias limitan el flujo de corriente en la fuente de alimentación, estabilizando el voltaje para los componentes.
Arranque suave: Ayudan en el encendido y apagado gradual de componentes electrónicos.
Compensación de corriente continua: Permiten el paso de señales de audio mientras bloquean la corriente continua no deseada.
Estabilización de voltaje: Mantienen un voltaje constante en circuitos de regulación.
Circuitos de temporización: Controlan la frecuencia y el tiempo en osciladores y generadores de onda.
Valores y Código de Colores:
Las resistencias se fabrican en valores de ohmios (Ω), kilohmios (KΩ) y megaohmios (MΩ).
RESUMEN DE FUNCIONAMIENTO DE UN CAPACITOR EN LAS TARJETAS DE LAPTOPS:
Un capacitor, también conocido como condensador, es un componente fundamental en la electrónica que se utiliza para almacenar y liberar carga
eléctrica. Está compuesto por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. Esto crea un campo eléctrico entre las placas que
almacena la energía.
Cuando se conecta un capacitor a una fuente de voltaje, las placas se cargan con carga eléctrica, esto crea una diferencia de potencial entre las placas.
Una vez que el capacitor se carga, puede almacenar la energía en su campo eléctrico hasta que se requiera su liberación. Cuando se desconecta la fuente de
voltaje, el capacitor puede liberar la carga almacenada en forma de corriente eléctrica.
Los capacitores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en electrónica y sirven mayormente para filtrar frecuencias no deseadas y mejorar la
calidad de la señal, para almacenar energía y liberarla cuando sea necesario.
En tarjetas de laptops, los capacitores desempeñan un papel crucial en la estabilización de voltaje, la supresión de ruido eléctrico y la protección de
componentes sensibles. Ayudan a mantener un suministro eléctrico constante y a prevenir daños por fluctuaciones de voltaje.
25
BOBINAS
Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción,
almacena energía en forma de campo magnético.
Las bobinas están conformadas por un alambre o hilo de cobre esmaltado enrollado en un núcleo, estos núcleos pueden tener
diferente composición ya sea al aire o en un material ferroso como por ejemplo acero magnético para intensificar su capacidad
de magnetismo.
Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH y mH. Para
calcular los henrios de una bobina se tienen que considerar los siguientes factores.
El número de espiras o vueltas que tenga.
El diámetro de las espiras
Longitud del hilo
El tipo de núcleo
Existen bobinas de diversos tipos según su núcleo y según tipo de arrollamiento. Su aplicación principal es como filtro en un
circuito electrónico, denominándose comúnmente, choques.
26
En las motherdboard de las laptops multimarca, las bobinas realizan las siguientes funciones:
Se utilizan para regular el voltaje en diferentes partes de la placa base. Actúan como filtros que suavizan las variaciones de
voltaje y aseguran que los componentes electrónicos reciban una alimentación eléctrica estable.
También forman parte de los convertidores de energía en la placa base. Por ejemplo:
Convertidores DC-DC: Transforman el voltaje de una fuente a otro nivel requerido por los componentes, como el procesador
o la memoria RAM.
Convertidores de voltaje: Ajustan el voltaje para adaptarse a las necesidades específicas de los componentes.
Ayudan a suprimir el ruido eléctrico generado por los cambios rápidos de corriente. Esto es esencial para mantener una
señal eléctrica limpia y evitar interferencias.
Además almacenan energía temporalmente. Cuando la corriente cambia, la energía almacenada en la bobina se libera para
mantener la estabilidad del sistema.
Si una bobina esta en serie o en paralelo a con un capacitor ambos realizan la función de.
En serie, la bobina y el capacitor interactúan para lograr resonancia y filtrado, mientras que en paralelo, almacenan energía y
también pueden lograr resonancia.
Ambos componentes son esenciales en la electrónica y tienen aplicaciones específicas según su configuración.
27
DIODOS SEMICONDUCTORES
Otro dispositivo muy utilizado en las computadoras laptops es el diodo semiconductor, el cual se utiliza para
direccionar el voltaje y la corriente en un solo sentido, en los cargadores se utiliza para rectificar el voltaje alterno de
línea. En algunas tarjeta motherboard de laptop trae diodos en serie o paralelo después del Jack del cargador, el
cual se utiliza para proteger la tarjeta en caso de aplicar un voltaje con la polaridad invertida ya que el diodo no
conduce, al quedar con polarización inversa.
El diodo semiconductor se forma uniendo los materiales tipo N y tipo P, los cuales deben estar construidos a partir del
mismo material base, este puede ser Germanio o Silicio. En el momento en que dos materiales son unidos (uno tipo N
y el otro tipo P), los electrones y los huecos que están cerca de la región de "unión", son rechazados por las
impurezas, y esto da como resultado una carencia de portadores (tanto como mayoritarios como minoritarios) en la
región cercana a la unión. Esta región de iones negativos y positivos descubiertos recibe el nombre de Región de
Agotamiento por la ausencia de portadores. esta zona agotada para poder vencerla se necesitan de .6v a .7v en los
diodos de silicio y .2v a .3v en el germanio aunque en los diodos especiales este es muy variable.
Al polarizarse el diodo de manera directa es vencida la juntura por lo que el diodo conduce, ya que si eñ diodo se
polariza inverzamente mas quee conducir se hace mas grande la zona agotada de portadores.
Diodo en reposo Diodo polarizado directamente Diodo polarizado inversamente 28
,
Aunque existen una gran cantidad de tipos de diodos tales como diodo rectificador, diodo zener, diodo controlado de silicio,
diodo diac, diodo led, diodo schottky, diodo shockley, diodo laser etc. en las computadoras portátiles solo encontraremos
algunos de ellos como el diodo rectificador, diodo Zener, diodo led y el diodo schottky.
SIMBOLOS DE DIVERSOS DIODOS UNA DE LAS FORMAS FISISCAS DE LOS DIODOS
Los diodos mas utilizados en las laptops son.
Diodo Rectificador: Convierte corriente alterna en corriente continua, permitiendo que la corriente fluya en una dirección y bloqueándola en la
dirección opuesta.
Diodo Zener: Se utiliza para regular el voltaje en circuitos electrónicos. Su característica especial es que mantiene un voltaje constante incluso
cuando la corriente varía.
Diodo Schottky: Se utiliza en aplicaciones de alta frecuencia y como rectificador en circuitos de conmutación rápida.
Diodo LED (Diodo Emisor de Luz): Emite luz cuando atraviesa una corriente eléctrica. Los LED se utilizan como indicadores luminosos en
dispositivos electrónicos.
Diodo de Silicio y Diodo de Germanio: Ambos tipos de diodos se utilizan en diversas aplicaciones, como rectificación, protección contra
polarización inversa y filtrado.
29
Al polarizar un diodo directamente e inversamente
este se comporta
La polarización directa permite el paso de corriente,
mientras que la polarización inversa la bloquea.
Este comportamiento es fundamental para entender cómo
los diodos se utilizan en circuitos electrónicos.
Esta grafica se interpreta de la siguiente manera:
En el eje vertical (y), tenemos la corriente (I).En el eje
horizontal (x), se encuentra la tensión (V). La curva roja
muestra cómo varía la corriente en función de la tensión
aplicada al diodo.
Polarización Inversa: En la región de polarización
inversa, cuando la tensión es -50 V, la corriente es
mínima. Esto significa que el diodo apenas conduce
electricidad en esta configuración.
Polarización Directa: A partir de 0.7 V el diodo comienza
a conducir electricidad. Este punto se llama el “codo” en
la gráfica.
En resumen, esta gráfica muestra cómo el diodo responde
a diferentes tensiones, y cómo su corriente varía en
función de esa tensión.
30
COMPROBACION DE UN DIODO CON MULTIMETRO
Al polarizar directamente el diodo con las puntas del Al polarizar inversamente el diodo con las puntas del
Multímetro, el diodo conduce y aparece indicada la Multímetro el diodo no conduce, por lo que nos marca
caida de tención en el display del medidor. ningún valor, es decir se comporta como un circuito
abierto
Como se observa el diodo con polarización inversa apenas hay corriente fluyendo y la tensión aplicada es mayor que la
barrera de potencial del diodo., en cambio si lo polarizamos directamente el diodo la corriente fluye y se produce una caída
de tensión a través del diodo.
Lo que nos marca el multímetro es lado izquierdo. muestra una lectura de 0.581 V DC, lo que indica la caída de voltaje a
través del diodo que se está midiendo. Lado derecho. indica una resistencia infinita o un circuito abierto. Esto sugiere
que el diodo está defectuoso o no está conduciendo la corriente. 31
)
En las tarjeta de laptops vamos a encontrar diodos dobles de diferentes configuraciones y características, estos dispositivos
están indicados con la letra D de diodo, ya que tienen el mismo encapsulado que loa transistores por que se podrían
confundir.
Encapsulado Símbolos Aspectos físicos en la tarjeta
Las ventajas de tener diodos múltiples son: Rectificación de corriente. Conviernte AC a DC. Protección contra polaridad
inversa: Al bloquear el flujo de corriente en la dirección opuesta, evitan daños y cortocircuitos en el circuito. Regulación de
voltaje: mantienen un voltaje constante en un circuito. Alta eficiencia energética: Tienen una baja caída de voltaje, lo que
significa que hay una pérdida mínima de energía al pasar la corriente a través de ellos.
Podemos encontrar Diodo Rectificador, Diodo Zener, Diodo Schottky, Diodo LED
32
EL TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)
Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal
muy pequeña. El transistor está compuesto por tres cristales semiconductores los cuales pueden encontrarse como
PNP o NPN. el transistor costa de tres terminales que reciben eel nombre de emisor, base y colector.
Transistor formado por dos diodos Símbolos de los transistores PNP y NPN
Como se observa el transistor se considera formado por dos diodos, el que se encuentra entre emisor y base se le
llama diodo de entrad, y el que se encuentra entre base y colector se le conoce como diodo de salida, en la practica
para que un transistor trabaje ( controle corriente ) el diodo de entrada debe recibir una polarización directa y el
diodo de salida una polarización inversa, si esto no se cumple l diodo permanece bloqueado es decir no conduce.
33
La polarización de un transistor BJT se realiza de la siguiente manera.
Se aplica voltajes y corrientes adecuados a las uniones del transistor. Esto asegura que funcione correctamente en la región
activa. Con esto se logra establecer un punto de operación donde el transistor amplifique señales de manera lineal y estable. Lo
que se hace es usar lo que se conoce como polarización universal que se basa en la configuración de dos resistencias:
la resistencia de emisor y la resistencia de base, Estas resistencias se conectan en serie con el emisor y la base del
transistor, respectivamente, por lo que, la resistencia emisora da una alimentación negativa que estabiliza la operación del
transistor en tanto que la resistencia de base limita la corriente de base. Además de las resistencias de emisor y base, puedes
utilizar otros componentes en la polarización, como condensadores en paralelo con la resistencia de emisor para mejorar la
estabilidad del punto de operación
34
Los transistores asociados a resistencias funcionan de la siguiente manera. los transistores y las
resistencias trabajan juntos para controlar y amplificar la corriente eléctrica en circuitos electrónicos.
El encapsulado SOT- 323, representa los
transistores utilizados en laptops los cuales
realizan las siguientes funciones.
Tienen la función de proteger los componentes internos
y varían según la aplicación.
Dependiendo del tipo de encapsulado protegen o de
potencias elevadas o son amplificadores de señal o a su
vez contienen varios transistores.
Estos símbolos corresponden a
Un transistor NPN y uno PNP
Los cuales funcionan NPN.- Cuando se aplica una corriente en el
emisor (E), los electrones libres del material N del emisor se
mueven hacia la base (B).La base es de tipo P, creando una
barrera de energía que dificulta el paso de los electrones hacia el
colector, al aplicar una corriente de base, los electrones fluyen
desde el emisor al colector, permitiendo un flujo de corriente a
través del transistor.
PNP.- El transistor NPN se utiliza como interruptor electrónico o
amplificador.
Es fundamental en la electrónica moderna y se encuentra en
amplificadores, circuitos lógicos y más. 36
EL TRANSISTOR MOSFET
Los MOSFET poseen también 3 terminales: Gate, Drain y Source (compuerta, drenaje y fuente). A su vez, se subdividen en
2 tipos, los MOSFET canal N y los canal P.
Existen diferentes tipos de MOSFET, dependiendo de la forma cómo están construidos internamente. Así, tenemos
MOSFET de enriquecimiento y MOSFET de empobrecimiento, cada uno con su símbolo característico.
Siendo el primero el más utilizado, por lo que será el analizado.
SIMBOLOS DE TRANSISTORES MOSFET TRANSISTORES MOSFET SOT 23
Los MOSFET son sumamente utilizados en electrónica digital, disciplina en la cual han desplazado a los BJT a través del
tiempo. En un principio los transistores BJT causaron una revolución en el mundo de la electrónica, permitiendo
lograr avances a pasos agigantados en comparación con los desarrollos que se daban en la época anterior al
descubrimiento del transistor. El surgimiento del MOSFET fue posterior al del BJT, pero las ventajas que ofrece,
especialmente en la electrónica de micro controladores, ha trazado una línea divisoria entre las aplicaciones donde se
utiliza el BJT y aquellas donde es mejor utilizar un MOSFET
37
En un mosfet canal N, para que funcione como interruptor debe
polarizarse de la siguiente manera.
Si el voltaje entre la compuerta (gate) y la fuente (source) es menor que el voltaje de
umbral, el transistor se encuentra en corto. En esta situación, las terminales fuente y
drenaje no tienen conducción.
En otras palabras, el MOSFET está “apagado” y no permite que la corriente fluya entre
el drenaje y la fuente.
En un transistor mosfet canal P para alcanzar su saturación este
debe polarizarse
En la polarización de fuente común, la fuente del MOSFET se conecta
directamente a tierra, y la tensión de entrada se aplica a la puerta (gate).
Esto hace que el MOSFET funcione como un interruptor, permitiendo que la
corriente fluya desde el drenador hasta la fuente cuando la puerta se polariza
positivamente con respecto a la fuente12.
La polarización de fuente común se utiliza comúnmente en circuitos de
conmutación, ya que permite un control preciso del flujo de corriente. También se
utiliza en aplicaciones de amplificación, donde se utiliza un MOSFET
como amplificador de fuente común.
38
CURVA CARACTERISTICA DE UN MOSFET
Esta grafica nos muestra el comportamiento de un mosfet, se observa que de 2V a 5V el transistor presenta variaciones de
corriente dependiendo del voltaje VGS, y después de 6V el transistor quedara saturado y antes de 2V l transistor estará en el
punto de corte, los puntos de 2V a 5V se le conoce como zona óhmica o zona activa. En los circuitos donde el mosfet trabaja
como interruptor se evita esta zona por lo que el transistor siempre estará en el punto de corte o en el punto de saturación.
Estos valores sean diferentes de un mosfet a otro, los cuales serán indicados por el fabricante. Es decir en la practica vamos
a encontrar mosfets con diferentes características de trabajo 39
Los transistores mosfet que se utilizan en las computadoras los vamos a encontrar también con encapsulado SO-8 donde
encontramos una gran variedad, ya que internamente puede encontrarse uno o varios para desarrollar alguna función
especifica. En los mosfet como ya se indico los encontramos tipo P y N, y una forma de identificarlos es con su matricula,
ya que por norma si el numero final del código es impar es un mosfet canal P y con número par será tipo N, lo funciona
en un 99% de los mosfets, finalmente si queremos conocer todas sus características siempre será necesario consultar su
datasheet.
.
40
Paso 1 para la prueba de un transistor mosfet _____________________
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__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
Paso 2 en la prueba de un mosfet _____________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
Paso ·3 _________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
41
Paso 6, ultimo paso en la prueba de un transistor mosfet. __________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
Paso 5 Proceso de prueba de un transistor mosfet _______
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________________________________________________
________________________________________________
Paso 4 en la prueba de un mosfet. ____________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
________________________________________________
42
AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Los Amplificadores operacionales, son dispositivos de estado solido que se implementan como bloque constructivo en una gran
variedad de circuitos análogos, como así también digitales. Algunas de sus aplicaciones mas importantes incluyen:
preamplificadores,amplificadores de voltajes, ecualizadores, comparadores de voltajes,generadores de funciones, filtros activos,
osciladores, entre otros... Fueron el corazón de las primeras computadoras electrónicas, y hoy en día, siguen ocupando un
lugar privilegiado entre los circuitos integrados de más aplicación en la industria electrónica. Un amplificador operacional es,
básicamente un amplificador de voltaje de alta ganancia acoplado directamente. Externamente consta de dos líneas de entrada
una inversora y otra no inversora, una línea de salida y dos líneas de alimentación que se conecta generalmente a una fuente
bipolar simétrica, esto permite que la salida pueda tomar valores tanto positivos como negativos dependiendo de la relación de
las entradas. Esto se puede apreciar mejor si analizamos la ecuación para el voltaje de salida:
43
FUNCIONAMIENTO DE UN CIRCUITO OPERACIONAL:
Su funcionamiento se basa en principios de amplificación y realimentación, amplifica la diferencia de voltaje entre sus dos
entradas (la entrada inversora y la no inversora).
La ganancia de voltaje es extremadamente alta, lo que significa que incluso una pequeña diferencia de voltaje entre las entradas
puede generar una gran salida
44
COMPUERTAS LOGICAS (ELECTRONICA DIGITAL)
Hay disponible una gran variedad de compuertas estándar, cada una con un comportamiento perfectamente definido, y es posible
combinarlas entre si para obtener funciones nuevas. Desde el punto de vista practico, podemos considerar a cada compuerta
como una caja negra, en la que se introducen valores digitales en sus entradas, y el valor del resultado aparece en la salida.
Cada compuerta tiene asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista el estado de su salida para cada combinación
posible de estados en la(s) entrada(s).
En la actualidad, una compuerta es un conjunto de transistores dentro de un circuito integrado, ( ya que en el inicio las
compuertas eran con relevadores) un circuito integrado puede contener múltiples compuertas. De hecho, un microprocesador no
es más que un chip compuesto por millones de compuertas lógicas.
Las compuertas logias que se conocen en la electrónica digital son:
Compuerta YES (SI)
Compuerta NOT (NO)
Compuerta AND (Y)
Compuerta OR (O) compuerta yes Tabla de verdad de la compuerta yes
Compuerta NAND (NO Y)
Compuerta NOR (NO O)
Compuerta XOR (O Exclusivo)
Compuerta NXOR (No O Exclusivo) Compuerta not Tabla de verdad de la compuerta not
45
Entrada A Salida A
0 0
1 1
Entrada A Salida S
0 1
1 0
Compuerta AND de dos y cuatro entradas Tabla de verdad de la compuerta AND
Compuerta OR de dos entradas Tabla de verdad de la compuerta OR
Las compuertas lógicas no son mas que elementos que realizan operaciones matemáticas con los números binarios que
reciben, una compuerta AND realiza una multiplicación, en cambio una compuerta OR lleva a cavo una suma. En la
electrónica digital solo se manejan dos valores de ahí el termino binario, los valores son el cero y el uno donde el cero
equivale a cero voltios, el uno a un determinado valor de voltaje, como se observa una compuerta not niega la salida, en
cambio una yes entrega lo mismo que recibe.
46
Entrada A Entrada B Salida S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Entrada A Entrada B Salida S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
La compuerta NOR Tabla de verdad de la compuerta NOR
Agregando una compuerta OR y una NOT obtenemos una compuerta NOR, la cual nos arroja lo
contrario de una OR ya que se invierte la salida, lo mismo si a una AND le agregamos una NOT
obtenemos una NAND la cual nos dará lo contrario de una AND, ambas compuertas se utilizan para
infinidad de funciones
Compuerta NAND Tabla de verdad de la compuerta NAND . 47
Entrada A Entrada B Salida S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Entrada A Entrada B Salida S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Funcionamiento de compuertas AND.
Funcionamiento:
La compuerta AND consta de dos o más
entradas y una única salida.
Cada entrada puede ser un nivel de voltaje alto
(representando el estado lógico verdadero) o bajo
(representando el estado lógico falso).
La salida de la compuerta AND será verdadera
únicamente si todas las entradas son verdaderas.
La mayoría de las formas de onda que se pueden encontrar en los sistemas digitales están formadas por series de
impulsos, algunas veces denominados también trenes de impulsos, y pueden clasificarse en periódicas y no
periódicas. Un tren de impulsos periódico es aquel que se repite a intervalos de tiempo fijos; este intervalo de
tiempo fijo se denomina período (T). La frecuencia (f) es la velocidad a la que se repite y se mide en Hertz, (Hz). Por
supuesto, un tren de impulsos no periódico no se repite a intervalos de tiempo fijos y puede estar formado por
impulsos de distintos anchos y/o impulsos que tienen intervalos distintos de tiempos entre los pulsos.
.
EJEMPLOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUERAS AND Y OR CON DIAGRAMAS DE TIEMPOS 49
CIRCUITOS QUE CONFOMAN UNA TARJETA MOTHERBOARD DE LAPTOPS
Sistema de carga (system charger)
El sistema de carga realiza las siguientes
funciones:
Dejar pasar el voltaje del cargador cuando se tiene
energía en la línea de CA
Conecta la batería para que la maquina siga
funcionando cuando se desconecta el cargador o
no se tiene energía en la línea de CA
Cuenta con una fuente tipo book para realizar la
carga de la batería.
Eexiste comunicación entre la bateria, el chip de
power y el kbc para controlar la carga de la bateria.
A la salida del sistema obtendremos la línea
principal de voltaje para alimentar a toda la tarjeta
de la maquina.
El sistema cueenta con dos resistencias sensoras
de corriente para lograr un control y protección del
sistema
50
.
51
FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN CIRCUITO CHARGER EN UNA LAPTOP.
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________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
FUENTE DE VOLTAJES PERMANENTES
Al igual que todos los equipos electrónicos
actuales las computadoras portátiles
utilizan fuentes permanentes es decir
estas, funcionan aun cuando la maquina
este apagada, a estos voltajes se les llama
always. Estos voltajes son de 3.3V y 5.0V
Los cuales son neceesarios para alimentar
ciertas partes de la tarjeta de manera
permanente , si estas fuentes no
funcionan el equipo no encenderá ya que
el sistema de control queda sin energía.
En algunos equipos estas fuentes las
encontramos con dos salidas un a de baja
corriente (LDO) y otra d alta corriente,
siendo esta ultima ya una fuente
secundaria.
53
FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LA FUENTE ALLWAYS EN UNA LAPTOP MULTIMARCA.
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__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ESTADOS DE ENERGIA ACPI
Para el usuario, laptop generalmente estará o encendido o apagado, pero la realidad es que el equipo admite diversos
estados de energía que vienen definidos por la especificación ACPI (Advanced Configuration and Power Interface). También
hay variaciones de estos estados, como la suspensión híbrida y el inicio rápido, así que en este artículo vamos a explicarte
todos los estados de energía por los que puede pasar un equipo y qué repercusiones tiene cada uno de ellos.
55
.Estado Soft Off (S5)
Este estado se llama «apagado suave» porque el sistema se apaga completamente, y es el estado en el que normalmente
tenemos el equipo apagado, pero que podremos encenderlo tanto pulsando simplemente el botón de encendido como por si
tenemos activado y configurado este sistema. En este modo, también llamado Stand By, el sistema consume un poco de
energía (menos de 1 vatio normalmente).
Para arrancar el sistema es necesario realizar un proceso de arranque completo desde cero, así que lógicamente es más
lento.
Estado de hibernación (S4)
En este estado, exclusivo de sistemas Windows, se proporciona el menor consumo posible sin llegar a apagar el sistema
completamente. En este estado, a diferencia de los anteriores, la memoria RAM no permanece activa pero su contenido se
copia al archivo de hibernación del sistema. Esto provoca que cuando el sistema «despierta», el contenido de este archivo
deba volcarse de nuevo a la memoria RAM, y por lo tanto el arranque es algo más lento que el modo suspensión. 56
EN RESUMEN LOS ESTADOS DE ENERGIA CONSISTEN EN.____________________________________________________
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________________________________________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
.
57
Los estados de energía, vienen definidos como hemos dicho por la especificación ACPI, pero su funcionamiento
depende de que tanto la fuente de alimentación como el procesador, y casi tan importante como estos, el firmware
sean compatibles con éstos. Para saber qué estados de energía están habilitados en un sistema, simplemente abre
una consola de comandos (clic derecho en Inicio -> Símbolo del sistema) y escribe el comando «powercfg -a. Ten en
cuenta que muchos de estos estados de energía se pueden activar y desactivar en el panel de control de Windows.
58
MOSFET
PCH
3.3V
Step
down
1
Step
Down
2
CPU
Core
GFX
CORE
MOSFET
V
R
_
P
W
R
G
D
VR_ON
CPUCORE V
ECPWORK
3.3VAL
GFXCORE V
RSMRST
PM_PWRBTN
LT
R
S
T
GFX ON
S
U
N
O
S
5V
C
P
P
W
R
G
D
CLOCK
R
D
A
M
P
W
R
G
D
PW RBTN
1
2
3
4
5
MAINON
6
SUSB, SLP_S3
SUSC, SLP_S4 8
7
5V
9
10
11
12
13
14
15 16
17
19 20
U21
HWPG
2P2
CLOCK
18
ADOPTER Battery
ALWS PWRGD
MAIN PWRGD
SUS PW RGD
ACIN
Slp _S5
CS
23
BIOS
1.05V(PCH, CPU)
1.5V(DDR3)
1.8V
EC BIOS
Las secuencias de encendido en una laptop consisten en. ____________________
___________________________________________________________________
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________________________________________________________________
PRUEBAS QUE DEBEMOS REALIZAR ANTES DE PRECIONAR LA TECLA DE POWER.
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________________
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PRUEBAS A REALIZAR DESPUES DE PRESIONAR EL BOTON DE ENCENDIDO
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  • 1. Prof. Adrian Lopez Ubaldo NIVEL BASICO MICRO ELECTRONICA DE LAPTOS
  • 2. INTRODUCCION OBJETIVO DEL CURSO DE LAPTOPS Este curso, está enfocado a todos aquellos que desean, incursionar en la reparación de computadoras portátiles (laptops), no se necesitan conocimientos sobre este tema, ya que los temas se abordaran empezando desde lo más básico hasta lo avanzado, los participantes solo necesitan tener conocimientos básicos de electrofónica, ya que se ha comprobado que la mayoría de las fallas en estos quipos, no se necesitan conocimientos de electrónica avanzada (nivel ingeniería) para su reparación, con tener un buen manejo de conceptos de electrónica será suficiente para desarrollarnos en esta área de la reparación de laptops. En este curso también se analizaran los diversos componentes electrónicos que se utilizan en estos equipos los cuales son del tipo SMD, lo que beneficiara a los participantes que carecen de conocimientos de electrónica, y servirá de reforzamiento para los que ya cuentan con estos conocimientos, también pueden participar todos aquellos que ya se dedican a la reparación de estos equipos y que quieran actualizarse e enriquecer sus conocimientos, ya que en el curso se analizaran temas de tarjetas y circuitos más recientes. En los últimos años hemos sido testigos de una verdadera revolución en el mundo de las computadoras portátiles pues al pasar el tiempo las computadoras, han pasado a convertirse en diminutas máquinas con mayor tecnología. Las computadoras portátiles más conocidas como laptop, es una versión reducida de una computadora de escritorio. Pero su ventaja está en que todos sus componentes se presentan en una versión atractiva, una caja con una pantalla digital fácilmente transportable. Es por eso que se hace necesario analizar, las nuevas tecnologías que se emplean, los nuevos términos electrónicos, y las secuencias que los circuitos siguen para su funcionamie nto. Prof. Adrian Lopez Ubaldo
  • 3. LA ARQUITECTURA DE LAS LAPTOPS Y DIAGRAMAS A BLOQUES Ahora el conjunto de chips utilizado por la computadora portátil convencional en el mercado es de solo dos fabricantes. Intel y AM D Intel son los que tienen el dominio absoluto. Una vez que el nVlDlA que fue muy popular dejó la industria de los conjuntos de chip s en 2010, en el mercado, los productos de computadoras portátiles con el conjunto de con VIDlA ya son pocos. ARQUITECTURA DE PUENTES DOBLES ASTA INTEL GM945 La arquitectura Intel Double Bridge incluye el chipset 855-GM / PM45. En la arquitectura Intel Double Bridge, su CPU y North Bridge están conectados a través del FSB (Front Side Bus) y el North Bridge también controla la memoria, la tarjeta gráfica disc reta PCI-E 16X y la interfaz de salida de pantalla. Los chips North Bridge y South Bridge conectados se llamaron HUBLINK y en la actualidad se renombra a DMI (Interfaz de medios directa) y su velocidad de transmisión aumentó mucho más rápido. South Bridge es una interfaz de extensión periférica de control, principalmente en lo siguiente: USB, los dispositivos en la línea USB son interfaz USB, cámara, Bluetooth, MODEM y la tarjeta de audio están en la misma línea. SATA, Disco duro y CD / DVD-ROM. IDE: Disco duro, y CD / DVD-ROM. Dispositivo PCI-E tarjeta de red, lector de tarjetas, tarjeta de expansión, mini ranura PCI-E etc. el nombre de las líneas conectadas al South Bridge es LPC (Low Pin Count: significa uno del bus con un pequeño número de pinout). Los dispositivos controlados por EC son Teclado, Touch Pad, BIOS, etc. (Algunos de los BIOS de la placa base y EC pueden funcionar con el mismo bus LPC o conectados al South Bridge directamente a través del bus SPI).
  • 4. North bridge AMD CPU VGA Chip RAM Slots VGA Memory Chip CMOS Battery South bridge
  • 5. 5
  • 6. ARQUITECTURA DE INTEL SINGLE BRIDGE (PCH) En esta arquitectura de laptops con circuito PCH, el funcionamiento es el siguiente: Componentes clave: CPU: El procesador central, etiquetado como “CPU Core i3”. Memoria RAM: Representada por dos módulos DDR3 SODIMM (uno en cada canal A y B), con una capacidad máxima de 4 GB cada uno. Disco Duro (HDD): Conectado a través de la interfaz SATA. Unidad Óptica (ODD): También conectada mediante SATA. Procesadores: Se muestran dos procesadores: “INTEL IVY” y “AMD Thames XT”, cada uno con sus especificaciones técnicas detalladas. Conexiones y Líneas: Las líneas conectan los componentes para indicar cómo interactúan entre sí. Por ejemplo: La CPU se comunica con la memoria RAM y el disco duro. El procesador “INTEL IVY” tiene una conexión FDI y DMI2. Hay puertos USB 2.0 y USB 3.0, así como una tarjeta de red LAN. También se muestra un puerto DP (DisplayPort) y una conexión LVDS (Low Voltage Differential Signaling) para la pantalla. Especificaciones Técnicas: Se proporcionan detalles específicos, como voltajes y otras especificaciones técnicas, para comprender completamente el sistema. Los procesadores tienen TDP (Thermal Design Power) específicos y velocidades de reloj. La placa base tiene un chip KBC (Keyboard Controller) y un ROM. El sistema también incluye un acelerómetro y un lector de tarjetas. CRT PG.24 KB PG.31 PG.31 TP PG.30 ROM 1 2 3 4 5 6 7 8 R33 INTEL UMA/DISCRETE SYSTEM DIAGRAM 01 +3V/+5V S5 PG.35 A +1.05V_VTT A PG.38 CPU Core PG.40~41 DDR3 PG.37 VCCSA SODIMM1 Max. 4GB PG.12 SODIMM2 Max. 4GB PG.13 DDR3 Channel A DDR3 Channel B INTEL IVY 37.5mm X 37.5mm 989pin PGA TDP 35W PG.2~5 PCI-E x8 AMD Thames XT 29mm X 29mm TDP 25W PG.14~20 PG.36 FDI DMI DDR3 900MHz B Charge PG.34 Dis-Charge PG.39 HDD PG.32 SATA0 VRAM 128Mx16x8,128bit B PG.21~22 +VGACORE PG.42 +1.0V_VGA ODD PG.32 SATA1 INTEL PCH Panther Point DP Port B CRT PG.43 LANE2 C LAN PCI-E x 1 LANE1 WLAN USB 2.0 LVDS USB 3.0 USB3.0 Ports X2 Webcam RTL8105EH 10/100 PG.29 BT COMBO PG.33 PCI-E x 1 PORT10 PG.6~11 USB 2.0 PG.28 PORT1,2 PG.23 PORT4 KBC EnE KB3930QF A2 D PG.30 LPC AUDIO CODEC IDT 92HD87 ICT PG.27 Speaker HP/MIC Analog MIC PG.27 PG.28 PG.28 PROJECT : R33 Quanta Computer Inc. Siiize Document Number D Rev NB5 Custom BLOCK DIAGRAM 1A 1 2 PG.32 FAN LVDSPG.23 HDMI PG.25 C Stackup TOP GND IN1 IN2 VCC BOT PORT0,1 USB2.0 Ports PG.28 Accelerometer PG.33 SMBUS LANE3 Card Reader RTS5229 PG.26
  • 7. 7 TARJETA CON UN CHIP TIPO SoC DE INTEL C C
  • 8. En una computadora con chip único (SoC) o System-on-a-Chip, el sistema funciona de la siguiente manera. Un Soc es como una computadora completa pequeña, contiene una unidad de procesamiento central, memoria, interfaces tanto de entrada como de salida y otros componentes necesarios para que este chip funcione a la perfección. Como estos están dentro de un solo chip le permiten ser un diseño más compacto y por tanto lo vuelve más eficiente. Generalmente se usan para dispositivos como celulares, tablets y otro tipo de sistemas embebidos. Este chip al ser compacto ocupa menos espacio y esto produce una reducción considerable de energía para el funcionamiento. Considerando también su tamaño copacto esto ayuda que los demás componentes estén cerca del Soc y por ende mejora la velocidad de procesamiento.
  • 9. Las laptops con procesador AMD funcionan de la siguiente manera. Según el diagrama proporcionado, la laptop con un procesador AMD funciona a través de una serie de componentes interconectados. Capas del PCB (Placa de Circuito Impreso): En la parte superior izquierda del diagrama, se mencionan las capas del PCB. Estas capas son esenciales para el diseño y la conectividad de la laptop. Componentes Principales: CPU (Procesador): El procesador Turion64 Sempron ocupa un lugar central en el diagrama. Es el cerebro de la laptop y se conecta a otros componentes. RAM: Hay dos ranuras para RAM DDR1 (667MHz/533MHz) que se conectan al procesador. GPU NVIDIA G3-64: Esta GPU está diseñada para pantallas de 15.4" y se conecta a través del bus PCI Express x16. Almacenamiento: Hay opciones para diferentes tipos de almacenamiento, como SATA HDD y PATA CD- ROM. Periféricos: Los puertos USB 2.0, la cámara PC, el Bluetooth y otros periféricos están representados y conectados adecuadamente. 9
  • 10. 10
  • 11. MARCAS DE TARJETAS MOTHERBOARD Todas las computadoras portátiles de marca como Acer, Dell, HP, Lenovo, etc., no fabrican su placa base / placa base. Todos ellos están utilizando la placa base del portátil de diseño de la compañía de terceros para construir su propia computadora portátil de marca. Esto se debe a que la compañía de computadoras de marca quiere ganar más dinero y reducir el costo de construir una computadora portátil. Todo el fabricante de la placa base de la computadora portátil de terceros lo llamó como una empresa de tarjetas de computadoras laptops, fabricante OEM. ¿Cuál es la diferencia con la empresa OEM (fabricante de equipo original) y ODM (fabricante de diseño original)? La empresa OEM es responsable de fabricar el producto, pero no incluye el diseño e investigación del producto. Pero la compañía ODM está haciendo todo esto, por lo que la compañía de computadoras de marca acaba de poner su marca y modelo en esta computadora portátil como su nuevo modelo de computadora portátil. Por ejemplo, el producto ODM fabricado por ECS G550 se utiliza en diferentes marcas y modelos de computadoras portátiles. Podemos decir que la mayor parte de la compañía de computadoras portátiles está utilizando el producto OEM y ODM para construir su computadora portátil ahora. Todos estos fabricantes de equipos portátiles OEM y ODM son de Taiwán y su base de fabricantes se encuentra en China. La popular empresa OEM y ODM como: Compal, QUANTA, Wistron, Inventec y Pegatron. Estas empresas OEM tienen un gran porcentaje de mercado en la producción de placas base para computadoras portátiles. El fabricante OEM de segunda línea como: MITAC, Clevo, FIC, MSI, ECS, Flextronics, Foxconn, Topstar etc. En el mantenimiento de la computadora portátil, podemos ver diferentes marcas pero también utilizan la misma placa base de la computadora portátil. Por lo tanto, sus circuitos de placa base, secuencia de tiempo y pasos de reparación también son los mismos. Nosotros como técnicos necesitamos conocer los datos de la tarjeta tal como marca, modelo y versión ya esto será necesario para obtener el esquemático, boardviewer etc. A continuación se detalla algunos ejemplos de tarjetas motherboard de laptos. 11
  • 12. QUANTA es uno de los principales fabricantes de placas base para computadoras portátiles OEM. Su placa base de computadora portátil OEM está siendo utilizada por una gran compañía de computadoras portátiles como: Dell, HP, Lenovo, Apple, etc. El número de parte de la placa base de la computadora portátil Quanta OEM se identifican por, :: Normalmente se identifica con las letras del inicio DA Compal es el segundo mejor fabricante de placas base para computadoras portátiles OEM. Su placa base de computadora portátil OEM está siendo utilizada por grandes compañías de computadoras portátiles como: Dell, HP, Lenovo, Toshiba, etc. Estas se identifican por, las siglas LA en el ejemplo seria LA – 5081P 12
  • 13. Wistron es el predecesor del departamento Acer DMS (Diseño, Fabricación y Servicio). Después de 2001, es independiente de la compañía Acer y se convierte en la compañía Acer 3 superior. Su placa base de computadora portátil OEM está siendo utilizada por una gran cantidad de computadoras portátiles como: Acer, Dell, HP, Lenovo, etc. Como se muestra el número de pieza de PCB de la placa base de la computadora portátil OEM de Wistron comienza desde 05234, SHIBA es el nombre del proyecto, 48.4F701.051 es el código del proyecto. La placa base de la computadora portátil Wistron debe coincidir con las 3 cosas anteriores, l Inventec fue fundada en el año 1975. Su placa base de computadora portátil OEM está siendo utilizada por una gran cantidad de computadoras portátiles como: Acer, Benq, HP, TCL, Toshiba, etc. El número de pieza de la placa base de la computadora portátil OEM de Wistron está comenzando desde 6050A. El número de pieza de la placa base de la computadora portátil Wistron y el número de modelo del diagrama esquemático generalmente no coinciden. Debe usar el nombre del archivo raíz del fabricante para encontrar el número de pieza y el número de modelo correctos. La Figura 2-6 es la placa base del portátil Inventec 6050A2030501 y el modelo de la marca es HP NX6325 13
  • 14. La placa base de la computadora portátil Foxconn generalmente está siendo utilizada por una gran compañía de computadoras portátiles como: Apple, SONY, etc. La placa base del portátil modelo MS90, versión 1.2. para computadora portátil OEM para SONY, por lo que su PCB puede encontrar el número de modelo de Sony: MBX-165 OTRAS MARCAS DE TARJETAS MOTHERBOARD 14
  • 15. ELECTRÓNICA APLICADA EN LAS COMPUTADORAS LAPTOPS Los componentes electrónicos de la computadora portátil son: resistencias, fusibles condensadores, bobinas, diodos, transistores bjt, transistores de efecto de campo, circuito de puertas lógicas, operacionales, regulador de voltaje, etc. son los mas comunes. Para todos aquellos que acaban introducirse con la reparación de computadoras portátiles, es bastante difícil de entender un básico circuito electrónico. Los diversos componentes electrónicos que utiliza la tarjeta motherboard de una LAPTOP, son del tipo superficial SMD ( Surface Mount Devices ), esta tecnología fue desarrollada por IBM a finales de los años 60, sin embargo tubo que pasar mas de una década, hasta que a principios de los 80 se utilizaron comercialmente en equipos de computo. El tamaño de las tarjetas basadas en SMD son relativamente pequeñas comparadas con otras tecnologías, sin embargo se debe tener en cuenta, que los metales utilizados en la fabricación de estos dispositivos, hacen que las tarjetas sean de alto costo. Sin embargo la ventaja es la utilización de ambos lados de la tarjeta lo cual la reduce en un 50% su tamaño, Existen una gran variedad de encapsulados utilizados en los componentes MSD pasivos, las resistencias y los condensadores vienen en los siguientes tamaños. 1812, 1206, 0805, 0603, 0402, y 0201 las cifras se refieren a las dimensiones en decimas de pulgada ejemplo: el 1206, mide .12 ( 3mm ) por .06 (1.5mm ) de pulgada. Los tamaños mas grande como el 1812 y 1206, se utilizan para dispositivos de mayor potencia, y los mas pequeños en baja potencia tal es el caso de las computadoras portátiles. 15
  • 16. RESISTENCIAS UTILIZADAS EN COMPUTADORAS PORTATILES La resistencia es uno de los componentes imprescindible en la construcción de equipos electrónicos, su función principal es oponerse al paso de la corriente, es decir limitar la corriente y reducir voltajes ( produce una caída de tensión )con lo cual permite la distribución adecuada de la tensión y corriente eléctrica a todos los circuitos del equipo donde se encuentran. La unidad de medida de la resistencia es el ohm, se representa letra griega omega y se mide con el óhmetro el cual esta incluido en el multímetro COMENTARIO: las resistencias son esenciales para el funcionamiento correcto de los circuitos electrónicos en laptops y otros dispositivos. Su precisión y valor nominal son cruciales para garantizar un rendimiento óptimo. 16 RESUMEN DE LA TABLA: Empaquetado: La tabla muestra diferentes tamaños de resistencias, identificados p or su código de empaquetado. Pulgadas y Milímetros: Proporciona las dimensiones físicas de las resistencias en pulgadas y milímetros. Potencia: Indica la potencia nominal de cada tipo de resistencia. Pongo el siguiente ejemplo: 0603: Este código de empaquetado corresponde a una resistencia de tamaño peque ño. Sus dimensiones son aproximadamente 0.063" x 0.031" (1.6 mm x 0.8 mm) y tie ne una potencia nominal de 1/16W.
  • 18. CODIFICACION EIA-96. Además de la codificación de tres y cuatro dígitos se utiliza una nueva norma. la EIA-96, empleada en resistencias con tolerancia de 1%, al utilizarse resistencias con un gran valor el espacio se hace insuficiente para representar su valor, debido a esto se emplea este nuevo código EIA96 el cual se interpreta de la siguiente manera. El código EIA-96 se utiliza para resistencias eléctricas en formato SMD (Surface Mount Device). Este sistema de codificación es útil para identificar el valor de resistencias SMD de precisión. Según mi criterio y lo aprendido las resistencias EIA-96 se interpretan de la siguiente manera: Formato del código EIA-96: El código consta de tres caracteres. Los dos primeros dígitos indican los dígitos significativos del valor de la resistencia. El tercer carácter representa el factor multiplicador. Ejemplo de cálculo: Supongamos que tenemos el código 12E. El número 12 corresponde a 130. La letra E indica que debemos aplicar un múltiplo de 10,000. Calculamos: (130 times 10,000 = 1,300,000 Omega) o lo que es igual a 1.3 MΩ1. En resumen, el código EIA-96 nos permite determinar el valor de resistencias SMD de manera precisa ▰ . 18
  • 19. En esta tabla se muestra el código multiplicador, el cual lo debemos manejar de la siguiente manera. Debemos seguir estos pasos: ▰ Identificar el código: En la columna “CÓDIGO”, se busca el código que tenemos (Z, Y o R, X o S, A, B o H, C, D, E, F). ▰ Encontrar el multiplicador: En la columna “MULTIPLICADOR”, se busca el valor asociado al código que identificaste. Este valor es el multiplicador que se debe usar. ▰ Aplica el multiplicador: Multiplicar el valor base por el multiplicador correspondiente para obtener el resultado final. ▰ Por ejemplo: ▰ Si tengo el código A, el multiplicador es 1. Si tu valor base es 10, el resultado sería 10 × 1 = 10. ▰ Si tengo el código B o H, el multiplicador es 10. Si tu valor base es 5, el resultado sería 5 × 10 = 50. 19 Además en la tabla de la derecha aparecen algunos ejemplos de va lores de resistencias SMD, donde los resultados se obtienen de la s iguiente manera. Cada fila de la tabla representa un código (por ejemplo, “01Y”, “12X”). En la columna de la derecha, se muestran los cálculos correspondientes p ara obtener el valor de resistencia en ohmios (Ω). Los cálculos involucran la multiplicación de números. Por ejemplo: Para “01Y”: (100 times 0.01 = 1 , Ω) Para “12X”: (130 times 0.1 = 13 , Ω) Para “18B”: (150 times 10 = 1500 , Ω) Para “30C”: (200 times 100 = 20000 , Ω) Para “52D”: (340 times 1000 = 340000 , Ω) Estos valores representan las resistencias según el código especificado. P or ejemplo, “18B” corresponde a una resistencia de (1500 , Ω)
  • 20. RESISTENCIAS ARRAY En montajes en donde se hace necesario una serie de resistencias del mismo valor, en serie de microinterruptores, activación de circuitos etc. es recomendable usar array de resistencias, que son dispositivos que contienen una determinada cantidad de resistencias de un valor dado. Funcionamiento y prueba de las resistencias array: Funcionan proporcionando múltiples resistencias en un solo paquete, lo que es útil en aplicaciones donde se requieren varias resistencias del mismo valor. También limitan la corriente que pasa por componentes electrónicos para protegerlos de corrientes excesivas que podrían dañarlos. Ayudan a gestionar la corriente y los niveles de voltaje en la comunicación entre diferentes componentes electrónicos, contribuyendo a la eficiencia y estabilidad del dispositivo. La prueba que se usa para revisar las resistencias es con el multímetro, configurado en (ohmnios) y como está conectada en serie deberían dar valores iguales. 20
  • 21. LA RESISTENCIA SHUNT Las resistencias shunt son resistencias normales, que se usan para medir la corriente de forma indirecta. Es decir, a partir de la tensión que hay en sus extremos, se puede calcular fácilmente la corriente que la atraviesa con una sencilla ley de Ohm. En las laptop estas resistencias trabajan de la siguiente manera: La resistencia trabaja como sensora de corriente que está consumiendo la máquina, es decir cuando una laptop funciona toda la corriente que ésta usa para por la resistencia shunt 21
  • 22. CONDENSADORES O CAPACITORES Los condensadores o capacitores son los componentes que también los encontramos en mayor cantidad en los equipos electrónicos, el capacitor es un componente que puede almacenar energía temporalmente para luego entregarla a los circuitos que la requieran. Su unidad de medida es el Faradio sin embargo en la práctica se utiliza el microfaradio que corresponde a la millonésima parte de la unidad, en nano faradio que es la milésima parte del microfaradio y la mil millonésima parte de faradio y finalmente el picofaradio que equivale a la milésima del nano faradio, la millonésima del microfaradio y la billonésima parte del Faradio. 1812 – 4.6 mm x 3.0 mm (0.18″ x 0.12″) 1206 – 3.0 mm x 1.5 mm (0.12″ x 0.06″) 0805 – 2.0 mm x 1.3 mm (0.08″ x 0.05″) 0603 – 1.5 mm x 0.8 mm (0.06″ x 0.03″) 0402 – 1.0 mm x 0.5 mm (0.04″ x 0.02″) 0201 – 0.6 mm x 0.3 mm (0.02″ x 0.01″) Si un capacitor le aplicamos voltaje de cd funciona de la siguiente manera: Cuando aplicamos corriente directa a un capacitor, su carga y voltaje están interconectados. El capacitor almacena carga y responde a cambios en el voltaje a lo largo del tiempo. Si a un capacitor le aplicamos un voltaje de CA funciona de la siguiente manera: Cuando aplicamos corriente alterna a un condensador, este se carga y descarga continuamente, y su voltaje está desfasado con respecto a la corriente. La reactancia capacitiva y el ESR también influyen en su comportamiento. 22
  • 23. Al igual que las resistencias los capacitores los encontramos tipo SMD, ya sea cerámicos o de tantalio, los cerámicos tienen encapsulados parecidos a las resistencias. En los capacitores se utilizan diversos métodos para representar su valor, uno será similar a las resistencias de tres dígitos cuyo valor será en pF. En una tarjeta de laptop los capacitores no polarizados realizan la función de: Filtrado de ruido, Acoplamiento de señales, Compensación de corriente continua (DC, Estabilización de voltaje, Aplicaciones específicas: Se emplean en aplicaciones donde no se requiere una polaridad específica, como en circuitos de audio, acoplamientos de señales y filtrado de ruido. Los capacitores polarizados que son de mayor capacidad en un tarjeta de laptops se utilizan para: Se utilizan principalmente para almacenar y estabilizar la energía eléctrica 23
  • 24. Existe también la codificación del valor es decir indicar su valor por medio de un código. la codificación del valor consiste en tres números y la letra v ejemplo: 336V este número indicara un capacitor de 33mF a 6 voltios de trabajo. Otro sistema de codificación emplea letras seguidos de tres dígitos, la letra indica el nivel de tensión como se encuentra definido en la siguiente tabla, los dígitos expresan el valor de capacidad en picofaradios, al igual que en el resto de los sistemas de codificación con dígitos, los dos primeros números dan las cifras significativas y el tercero es el multiplicador. Ejemplo: G106 nos indica que el capacitor trabaja a 4 voltios y su capacidad es de 10mF COMPROBACION DE UN CAPACITOR DE 270 MFD Cabe mencionar que para saber si un capacitor esta correcto esto se sabe de ala siguiente manera. 1. Hay que sacar el capacitor del circuito al que pertenece para que no altere su valor de medida. 2. Hay que medir el valor de capacitancia afuera del capacitor. se mide en microfaradios (µF). Obviamente el multímetro debe estar configurado en modo capacitancia. 3. Se debe poner los electrodos del multímetro en los terminales del capacitor (el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo). Si es cercana al valor impreso en el capacitor, está en buen estado; si es menor o cero, el capacitor está dañado. 24
  • 25. RESUMEN DE FUNCIONAMIENTO DE LA RESISTENCIA Y SU APLICACIÓN EN LAPTOPS : La resistencia es un componente electrónico fundamental en los circuitos eléctricos y electrónicos. Aquí tienes un resumen sobre su funcionamiento y aplicaciones en laptops: La resistencia es un elemento pasivo que causa una caída de tensión al flujo de electricidad en un punto específico del circuito. Se opone al paso de la corriente eléctrica, éste es una de las principales funciones, su nombre lo indica RESISTE o se OPONE a la corriente. Su valor se mide en ohmios (Ω). Aplicaciones en Laptops: Filtrado de voltaje: Las resistencias limitan el flujo de corriente en la fuente de alimentación, estabilizando el voltaje para los componentes. Arranque suave: Ayudan en el encendido y apagado gradual de componentes electrónicos. Compensación de corriente continua: Permiten el paso de señales de audio mientras bloquean la corriente continua no deseada. Estabilización de voltaje: Mantienen un voltaje constante en circuitos de regulación. Circuitos de temporización: Controlan la frecuencia y el tiempo en osciladores y generadores de onda. Valores y Código de Colores: Las resistencias se fabrican en valores de ohmios (Ω), kilohmios (KΩ) y megaohmios (MΩ). RESUMEN DE FUNCIONAMIENTO DE UN CAPACITOR EN LAS TARJETAS DE LAPTOPS: Un capacitor, también conocido como condensador, es un componente fundamental en la electrónica que se utiliza para almacenar y liberar carga eléctrica. Está compuesto por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. Esto crea un campo eléctrico entre las placas que almacena la energía. Cuando se conecta un capacitor a una fuente de voltaje, las placas se cargan con carga eléctrica, esto crea una diferencia de potencial entre las placas. Una vez que el capacitor se carga, puede almacenar la energía en su campo eléctrico hasta que se requiera su liberación. Cuando se desconecta la fuente de voltaje, el capacitor puede liberar la carga almacenada en forma de corriente eléctrica. Los capacitores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en electrónica y sirven mayormente para filtrar frecuencias no deseadas y mejorar la calidad de la señal, para almacenar energía y liberarla cuando sea necesario. En tarjetas de laptops, los capacitores desempeñan un papel crucial en la estabilización de voltaje, la supresión de ruido eléctrico y la protección de componentes sensibles. Ayudan a mantener un suministro eléctrico constante y a prevenir daños por fluctuaciones de voltaje. 25
  • 26. BOBINAS Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. Las bobinas están conformadas por un alambre o hilo de cobre esmaltado enrollado en un núcleo, estos núcleos pueden tener diferente composición ya sea al aire o en un material ferroso como por ejemplo acero magnético para intensificar su capacidad de magnetismo. Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH y mH. Para calcular los henrios de una bobina se tienen que considerar los siguientes factores. El número de espiras o vueltas que tenga. El diámetro de las espiras Longitud del hilo El tipo de núcleo Existen bobinas de diversos tipos según su núcleo y según tipo de arrollamiento. Su aplicación principal es como filtro en un circuito electrónico, denominándose comúnmente, choques. 26
  • 27. En las motherdboard de las laptops multimarca, las bobinas realizan las siguientes funciones: Se utilizan para regular el voltaje en diferentes partes de la placa base. Actúan como filtros que suavizan las variaciones de voltaje y aseguran que los componentes electrónicos reciban una alimentación eléctrica estable. También forman parte de los convertidores de energía en la placa base. Por ejemplo: Convertidores DC-DC: Transforman el voltaje de una fuente a otro nivel requerido por los componentes, como el procesador o la memoria RAM. Convertidores de voltaje: Ajustan el voltaje para adaptarse a las necesidades específicas de los componentes. Ayudan a suprimir el ruido eléctrico generado por los cambios rápidos de corriente. Esto es esencial para mantener una señal eléctrica limpia y evitar interferencias. Además almacenan energía temporalmente. Cuando la corriente cambia, la energía almacenada en la bobina se libera para mantener la estabilidad del sistema. Si una bobina esta en serie o en paralelo a con un capacitor ambos realizan la función de. En serie, la bobina y el capacitor interactúan para lograr resonancia y filtrado, mientras que en paralelo, almacenan energía y también pueden lograr resonancia. Ambos componentes son esenciales en la electrónica y tienen aplicaciones específicas según su configuración. 27
  • 28. DIODOS SEMICONDUCTORES Otro dispositivo muy utilizado en las computadoras laptops es el diodo semiconductor, el cual se utiliza para direccionar el voltaje y la corriente en un solo sentido, en los cargadores se utiliza para rectificar el voltaje alterno de línea. En algunas tarjeta motherboard de laptop trae diodos en serie o paralelo después del Jack del cargador, el cual se utiliza para proteger la tarjeta en caso de aplicar un voltaje con la polaridad invertida ya que el diodo no conduce, al quedar con polarización inversa. El diodo semiconductor se forma uniendo los materiales tipo N y tipo P, los cuales deben estar construidos a partir del mismo material base, este puede ser Germanio o Silicio. En el momento en que dos materiales son unidos (uno tipo N y el otro tipo P), los electrones y los huecos que están cerca de la región de "unión", son rechazados por las impurezas, y esto da como resultado una carencia de portadores (tanto como mayoritarios como minoritarios) en la región cercana a la unión. Esta región de iones negativos y positivos descubiertos recibe el nombre de Región de Agotamiento por la ausencia de portadores. esta zona agotada para poder vencerla se necesitan de .6v a .7v en los diodos de silicio y .2v a .3v en el germanio aunque en los diodos especiales este es muy variable. Al polarizarse el diodo de manera directa es vencida la juntura por lo que el diodo conduce, ya que si eñ diodo se polariza inverzamente mas quee conducir se hace mas grande la zona agotada de portadores. Diodo en reposo Diodo polarizado directamente Diodo polarizado inversamente 28
  • 29. , Aunque existen una gran cantidad de tipos de diodos tales como diodo rectificador, diodo zener, diodo controlado de silicio, diodo diac, diodo led, diodo schottky, diodo shockley, diodo laser etc. en las computadoras portátiles solo encontraremos algunos de ellos como el diodo rectificador, diodo Zener, diodo led y el diodo schottky. SIMBOLOS DE DIVERSOS DIODOS UNA DE LAS FORMAS FISISCAS DE LOS DIODOS Los diodos mas utilizados en las laptops son. Diodo Rectificador: Convierte corriente alterna en corriente continua, permitiendo que la corriente fluya en una dirección y bloqueándola en la dirección opuesta. Diodo Zener: Se utiliza para regular el voltaje en circuitos electrónicos. Su característica especial es que mantiene un voltaje constante incluso cuando la corriente varía. Diodo Schottky: Se utiliza en aplicaciones de alta frecuencia y como rectificador en circuitos de conmutación rápida. Diodo LED (Diodo Emisor de Luz): Emite luz cuando atraviesa una corriente eléctrica. Los LED se utilizan como indicadores luminosos en dispositivos electrónicos. Diodo de Silicio y Diodo de Germanio: Ambos tipos de diodos se utilizan en diversas aplicaciones, como rectificación, protección contra polarización inversa y filtrado. 29
  • 30. Al polarizar un diodo directamente e inversamente este se comporta La polarización directa permite el paso de corriente, mientras que la polarización inversa la bloquea. Este comportamiento es fundamental para entender cómo los diodos se utilizan en circuitos electrónicos. Esta grafica se interpreta de la siguiente manera: En el eje vertical (y), tenemos la corriente (I).En el eje horizontal (x), se encuentra la tensión (V). La curva roja muestra cómo varía la corriente en función de la tensión aplicada al diodo. Polarización Inversa: En la región de polarización inversa, cuando la tensión es -50 V, la corriente es mínima. Esto significa que el diodo apenas conduce electricidad en esta configuración. Polarización Directa: A partir de 0.7 V el diodo comienza a conducir electricidad. Este punto se llama el “codo” en la gráfica. En resumen, esta gráfica muestra cómo el diodo responde a diferentes tensiones, y cómo su corriente varía en función de esa tensión. 30
  • 31. COMPROBACION DE UN DIODO CON MULTIMETRO Al polarizar directamente el diodo con las puntas del Al polarizar inversamente el diodo con las puntas del Multímetro, el diodo conduce y aparece indicada la Multímetro el diodo no conduce, por lo que nos marca caida de tención en el display del medidor. ningún valor, es decir se comporta como un circuito abierto Como se observa el diodo con polarización inversa apenas hay corriente fluyendo y la tensión aplicada es mayor que la barrera de potencial del diodo., en cambio si lo polarizamos directamente el diodo la corriente fluye y se produce una caída de tensión a través del diodo. Lo que nos marca el multímetro es lado izquierdo. muestra una lectura de 0.581 V DC, lo que indica la caída de voltaje a través del diodo que se está midiendo. Lado derecho. indica una resistencia infinita o un circuito abierto. Esto sugiere que el diodo está defectuoso o no está conduciendo la corriente. 31
  • 32. ) En las tarjeta de laptops vamos a encontrar diodos dobles de diferentes configuraciones y características, estos dispositivos están indicados con la letra D de diodo, ya que tienen el mismo encapsulado que loa transistores por que se podrían confundir. Encapsulado Símbolos Aspectos físicos en la tarjeta Las ventajas de tener diodos múltiples son: Rectificación de corriente. Conviernte AC a DC. Protección contra polaridad inversa: Al bloquear el flujo de corriente en la dirección opuesta, evitan daños y cortocircuitos en el circuito. Regulación de voltaje: mantienen un voltaje constante en un circuito. Alta eficiencia energética: Tienen una baja caída de voltaje, lo que significa que hay una pérdida mínima de energía al pasar la corriente a través de ellos. Podemos encontrar Diodo Rectificador, Diodo Zener, Diodo Schottky, Diodo LED 32
  • 33. EL TRANSISTOR BIPOLAR (BJT) Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña. El transistor está compuesto por tres cristales semiconductores los cuales pueden encontrarse como PNP o NPN. el transistor costa de tres terminales que reciben eel nombre de emisor, base y colector. Transistor formado por dos diodos Símbolos de los transistores PNP y NPN Como se observa el transistor se considera formado por dos diodos, el que se encuentra entre emisor y base se le llama diodo de entrad, y el que se encuentra entre base y colector se le conoce como diodo de salida, en la practica para que un transistor trabaje ( controle corriente ) el diodo de entrada debe recibir una polarización directa y el diodo de salida una polarización inversa, si esto no se cumple l diodo permanece bloqueado es decir no conduce. 33
  • 34. La polarización de un transistor BJT se realiza de la siguiente manera. Se aplica voltajes y corrientes adecuados a las uniones del transistor. Esto asegura que funcione correctamente en la región activa. Con esto se logra establecer un punto de operación donde el transistor amplifique señales de manera lineal y estable. Lo que se hace es usar lo que se conoce como polarización universal que se basa en la configuración de dos resistencias: la resistencia de emisor y la resistencia de base, Estas resistencias se conectan en serie con el emisor y la base del transistor, respectivamente, por lo que, la resistencia emisora da una alimentación negativa que estabiliza la operación del transistor en tanto que la resistencia de base limita la corriente de base. Además de las resistencias de emisor y base, puedes utilizar otros componentes en la polarización, como condensadores en paralelo con la resistencia de emisor para mejorar la estabilidad del punto de operación 34
  • 35. Los transistores asociados a resistencias funcionan de la siguiente manera. los transistores y las resistencias trabajan juntos para controlar y amplificar la corriente eléctrica en circuitos electrónicos.
  • 36. El encapsulado SOT- 323, representa los transistores utilizados en laptops los cuales realizan las siguientes funciones. Tienen la función de proteger los componentes internos y varían según la aplicación. Dependiendo del tipo de encapsulado protegen o de potencias elevadas o son amplificadores de señal o a su vez contienen varios transistores. Estos símbolos corresponden a Un transistor NPN y uno PNP Los cuales funcionan NPN.- Cuando se aplica una corriente en el emisor (E), los electrones libres del material N del emisor se mueven hacia la base (B).La base es de tipo P, creando una barrera de energía que dificulta el paso de los electrones hacia el colector, al aplicar una corriente de base, los electrones fluyen desde el emisor al colector, permitiendo un flujo de corriente a través del transistor. PNP.- El transistor NPN se utiliza como interruptor electrónico o amplificador. Es fundamental en la electrónica moderna y se encuentra en amplificadores, circuitos lógicos y más. 36
  • 37. EL TRANSISTOR MOSFET Los MOSFET poseen también 3 terminales: Gate, Drain y Source (compuerta, drenaje y fuente). A su vez, se subdividen en 2 tipos, los MOSFET canal N y los canal P. Existen diferentes tipos de MOSFET, dependiendo de la forma cómo están construidos internamente. Así, tenemos MOSFET de enriquecimiento y MOSFET de empobrecimiento, cada uno con su símbolo característico. Siendo el primero el más utilizado, por lo que será el analizado. SIMBOLOS DE TRANSISTORES MOSFET TRANSISTORES MOSFET SOT 23 Los MOSFET son sumamente utilizados en electrónica digital, disciplina en la cual han desplazado a los BJT a través del tiempo. En un principio los transistores BJT causaron una revolución en el mundo de la electrónica, permitiendo lograr avances a pasos agigantados en comparación con los desarrollos que se daban en la época anterior al descubrimiento del transistor. El surgimiento del MOSFET fue posterior al del BJT, pero las ventajas que ofrece, especialmente en la electrónica de micro controladores, ha trazado una línea divisoria entre las aplicaciones donde se utiliza el BJT y aquellas donde es mejor utilizar un MOSFET 37
  • 38. En un mosfet canal N, para que funcione como interruptor debe polarizarse de la siguiente manera. Si el voltaje entre la compuerta (gate) y la fuente (source) es menor que el voltaje de umbral, el transistor se encuentra en corto. En esta situación, las terminales fuente y drenaje no tienen conducción. En otras palabras, el MOSFET está “apagado” y no permite que la corriente fluya entre el drenaje y la fuente. En un transistor mosfet canal P para alcanzar su saturación este debe polarizarse En la polarización de fuente común, la fuente del MOSFET se conecta directamente a tierra, y la tensión de entrada se aplica a la puerta (gate). Esto hace que el MOSFET funcione como un interruptor, permitiendo que la corriente fluya desde el drenador hasta la fuente cuando la puerta se polariza positivamente con respecto a la fuente12. La polarización de fuente común se utiliza comúnmente en circuitos de conmutación, ya que permite un control preciso del flujo de corriente. También se utiliza en aplicaciones de amplificación, donde se utiliza un MOSFET como amplificador de fuente común. 38
  • 39. CURVA CARACTERISTICA DE UN MOSFET Esta grafica nos muestra el comportamiento de un mosfet, se observa que de 2V a 5V el transistor presenta variaciones de corriente dependiendo del voltaje VGS, y después de 6V el transistor quedara saturado y antes de 2V l transistor estará en el punto de corte, los puntos de 2V a 5V se le conoce como zona óhmica o zona activa. En los circuitos donde el mosfet trabaja como interruptor se evita esta zona por lo que el transistor siempre estará en el punto de corte o en el punto de saturación. Estos valores sean diferentes de un mosfet a otro, los cuales serán indicados por el fabricante. Es decir en la practica vamos a encontrar mosfets con diferentes características de trabajo 39
  • 40. Los transistores mosfet que se utilizan en las computadoras los vamos a encontrar también con encapsulado SO-8 donde encontramos una gran variedad, ya que internamente puede encontrarse uno o varios para desarrollar alguna función especifica. En los mosfet como ya se indico los encontramos tipo P y N, y una forma de identificarlos es con su matricula, ya que por norma si el numero final del código es impar es un mosfet canal P y con número par será tipo N, lo funciona en un 99% de los mosfets, finalmente si queremos conocer todas sus características siempre será necesario consultar su datasheet. . 40
  • 41. Paso 1 para la prueba de un transistor mosfet _____________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Paso 2 en la prueba de un mosfet _____________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ Paso ·3 _________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ 41
  • 42. Paso 6, ultimo paso en la prueba de un transistor mosfet. __________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ Paso 5 Proceso de prueba de un transistor mosfet _______ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ Paso 4 en la prueba de un mosfet. ____________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ ________________________________________________ 42
  • 43. AMPLIFICADORES OPERACIONALES Los Amplificadores operacionales, son dispositivos de estado solido que se implementan como bloque constructivo en una gran variedad de circuitos análogos, como así también digitales. Algunas de sus aplicaciones mas importantes incluyen: preamplificadores,amplificadores de voltajes, ecualizadores, comparadores de voltajes,generadores de funciones, filtros activos, osciladores, entre otros... Fueron el corazón de las primeras computadoras electrónicas, y hoy en día, siguen ocupando un lugar privilegiado entre los circuitos integrados de más aplicación en la industria electrónica. Un amplificador operacional es, básicamente un amplificador de voltaje de alta ganancia acoplado directamente. Externamente consta de dos líneas de entrada una inversora y otra no inversora, una línea de salida y dos líneas de alimentación que se conecta generalmente a una fuente bipolar simétrica, esto permite que la salida pueda tomar valores tanto positivos como negativos dependiendo de la relación de las entradas. Esto se puede apreciar mejor si analizamos la ecuación para el voltaje de salida: 43
  • 44. FUNCIONAMIENTO DE UN CIRCUITO OPERACIONAL: Su funcionamiento se basa en principios de amplificación y realimentación, amplifica la diferencia de voltaje entre sus dos entradas (la entrada inversora y la no inversora). La ganancia de voltaje es extremadamente alta, lo que significa que incluso una pequeña diferencia de voltaje entre las entradas puede generar una gran salida 44
  • 45. COMPUERTAS LOGICAS (ELECTRONICA DIGITAL) Hay disponible una gran variedad de compuertas estándar, cada una con un comportamiento perfectamente definido, y es posible combinarlas entre si para obtener funciones nuevas. Desde el punto de vista practico, podemos considerar a cada compuerta como una caja negra, en la que se introducen valores digitales en sus entradas, y el valor del resultado aparece en la salida. Cada compuerta tiene asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista el estado de su salida para cada combinación posible de estados en la(s) entrada(s). En la actualidad, una compuerta es un conjunto de transistores dentro de un circuito integrado, ( ya que en el inicio las compuertas eran con relevadores) un circuito integrado puede contener múltiples compuertas. De hecho, un microprocesador no es más que un chip compuesto por millones de compuertas lógicas. Las compuertas logias que se conocen en la electrónica digital son: Compuerta YES (SI) Compuerta NOT (NO) Compuerta AND (Y) Compuerta OR (O) compuerta yes Tabla de verdad de la compuerta yes Compuerta NAND (NO Y) Compuerta NOR (NO O) Compuerta XOR (O Exclusivo) Compuerta NXOR (No O Exclusivo) Compuerta not Tabla de verdad de la compuerta not 45 Entrada A Salida A 0 0 1 1 Entrada A Salida S 0 1 1 0
  • 46. Compuerta AND de dos y cuatro entradas Tabla de verdad de la compuerta AND Compuerta OR de dos entradas Tabla de verdad de la compuerta OR Las compuertas lógicas no son mas que elementos que realizan operaciones matemáticas con los números binarios que reciben, una compuerta AND realiza una multiplicación, en cambio una compuerta OR lleva a cavo una suma. En la electrónica digital solo se manejan dos valores de ahí el termino binario, los valores son el cero y el uno donde el cero equivale a cero voltios, el uno a un determinado valor de voltaje, como se observa una compuerta not niega la salida, en cambio una yes entrega lo mismo que recibe. 46 Entrada A Entrada B Salida S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Entrada A Entrada B Salida S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
  • 47. La compuerta NOR Tabla de verdad de la compuerta NOR Agregando una compuerta OR y una NOT obtenemos una compuerta NOR, la cual nos arroja lo contrario de una OR ya que se invierte la salida, lo mismo si a una AND le agregamos una NOT obtenemos una NAND la cual nos dará lo contrario de una AND, ambas compuertas se utilizan para infinidad de funciones Compuerta NAND Tabla de verdad de la compuerta NAND . 47 Entrada A Entrada B Salida S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 Entrada A Entrada B Salida S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
  • 48. Funcionamiento de compuertas AND. Funcionamiento: La compuerta AND consta de dos o más entradas y una única salida. Cada entrada puede ser un nivel de voltaje alto (representando el estado lógico verdadero) o bajo (representando el estado lógico falso). La salida de la compuerta AND será verdadera únicamente si todas las entradas son verdaderas.
  • 49. La mayoría de las formas de onda que se pueden encontrar en los sistemas digitales están formadas por series de impulsos, algunas veces denominados también trenes de impulsos, y pueden clasificarse en periódicas y no periódicas. Un tren de impulsos periódico es aquel que se repite a intervalos de tiempo fijos; este intervalo de tiempo fijo se denomina período (T). La frecuencia (f) es la velocidad a la que se repite y se mide en Hertz, (Hz). Por supuesto, un tren de impulsos no periódico no se repite a intervalos de tiempo fijos y puede estar formado por impulsos de distintos anchos y/o impulsos que tienen intervalos distintos de tiempos entre los pulsos. . EJEMPLOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUERAS AND Y OR CON DIAGRAMAS DE TIEMPOS 49
  • 50. CIRCUITOS QUE CONFOMAN UNA TARJETA MOTHERBOARD DE LAPTOPS Sistema de carga (system charger) El sistema de carga realiza las siguientes funciones: Dejar pasar el voltaje del cargador cuando se tiene energía en la línea de CA Conecta la batería para que la maquina siga funcionando cuando se desconecta el cargador o no se tiene energía en la línea de CA Cuenta con una fuente tipo book para realizar la carga de la batería. Eexiste comunicación entre la bateria, el chip de power y el kbc para controlar la carga de la bateria. A la salida del sistema obtendremos la línea principal de voltaje para alimentar a toda la tarjeta de la maquina. El sistema cueenta con dos resistencias sensoras de corriente para lograr un control y protección del sistema 50
  • 51. . 51
  • 52. FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN CIRCUITO CHARGER EN UNA LAPTOP. ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________
  • 53. FUENTE DE VOLTAJES PERMANENTES Al igual que todos los equipos electrónicos actuales las computadoras portátiles utilizan fuentes permanentes es decir estas, funcionan aun cuando la maquina este apagada, a estos voltajes se les llama always. Estos voltajes son de 3.3V y 5.0V Los cuales son neceesarios para alimentar ciertas partes de la tarjeta de manera permanente , si estas fuentes no funcionan el equipo no encenderá ya que el sistema de control queda sin energía. En algunos equipos estas fuentes las encontramos con dos salidas un a de baja corriente (LDO) y otra d alta corriente, siendo esta ultima ya una fuente secundaria. 53
  • 54. FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LA FUENTE ALLWAYS EN UNA LAPTOP MULTIMARCA. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________
  • 55. ESTADOS DE ENERGIA ACPI Para el usuario, laptop generalmente estará o encendido o apagado, pero la realidad es que el equipo admite diversos estados de energía que vienen definidos por la especificación ACPI (Advanced Configuration and Power Interface). También hay variaciones de estos estados, como la suspensión híbrida y el inicio rápido, así que en este artículo vamos a explicarte todos los estados de energía por los que puede pasar un equipo y qué repercusiones tiene cada uno de ellos. 55
  • 56. .Estado Soft Off (S5) Este estado se llama «apagado suave» porque el sistema se apaga completamente, y es el estado en el que normalmente tenemos el equipo apagado, pero que podremos encenderlo tanto pulsando simplemente el botón de encendido como por si tenemos activado y configurado este sistema. En este modo, también llamado Stand By, el sistema consume un poco de energía (menos de 1 vatio normalmente). Para arrancar el sistema es necesario realizar un proceso de arranque completo desde cero, así que lógicamente es más lento. Estado de hibernación (S4) En este estado, exclusivo de sistemas Windows, se proporciona el menor consumo posible sin llegar a apagar el sistema completamente. En este estado, a diferencia de los anteriores, la memoria RAM no permanece activa pero su contenido se copia al archivo de hibernación del sistema. Esto provoca que cuando el sistema «despierta», el contenido de este archivo deba volcarse de nuevo a la memoria RAM, y por lo tanto el arranque es algo más lento que el modo suspensión. 56
  • 57. EN RESUMEN LOS ESTADOS DE ENERGIA CONSISTEN EN.____________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ . 57
  • 58. Los estados de energía, vienen definidos como hemos dicho por la especificación ACPI, pero su funcionamiento depende de que tanto la fuente de alimentación como el procesador, y casi tan importante como estos, el firmware sean compatibles con éstos. Para saber qué estados de energía están habilitados en un sistema, simplemente abre una consola de comandos (clic derecho en Inicio -> Símbolo del sistema) y escribe el comando «powercfg -a. Ten en cuenta que muchos de estos estados de energía se pueden activar y desactivar en el panel de control de Windows. 58
  • 59. MOSFET PCH 3.3V Step down 1 Step Down 2 CPU Core GFX CORE MOSFET V R _ P W R G D VR_ON CPUCORE V ECPWORK 3.3VAL GFXCORE V RSMRST PM_PWRBTN LT R S T GFX ON S U N O S 5V C P P W R G D CLOCK R D A M P W R G D PW RBTN 1 2 3 4 5 MAINON 6 SUSB, SLP_S3 SUSC, SLP_S4 8 7 5V 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 U21 HWPG 2P2 CLOCK 18 ADOPTER Battery ALWS PWRGD MAIN PWRGD SUS PW RGD ACIN Slp _S5 CS 23 BIOS 1.05V(PCH, CPU) 1.5V(DDR3) 1.8V EC BIOS
  • 60. Las secuencias de encendido en una laptop consisten en. ____________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________
  • 61.
  • 62. PRUEBAS QUE DEBEMOS REALIZAR ANTES DE PRECIONAR LA TECLA DE POWER. ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ PRUEBAS A REALIZAR DESPUES DE PRESIONAR EL BOTON DE ENCENDIDO ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________