FALLAS EN EL MOTOR DE SLED DE LECTORES DE CD Y CD-ROM

El Nº 4 de la colección "Club Saber Electrónica" explica el funcionamiento, mantenimiento y reparación de los equipos que tienen reproductores de CD. En esta nota tratamos uno de los temas explicados en dicha obra, si Ud. quiere tener más bibliografía sobre este texto, puede bajarla sin cargo de nuestra web con la clave "repaclub4"

INTRODUCCION

El diagnóstico de fallas en reproductores de CD es un verdadero arte más que una ciencia. La realidad es que el reproductor manifiesta casi del mismo modo un problema de foco, de tracking, o de velocidad. En este artículo le vamos a explicar cómo se puede determinar el servo fallado sin ningún tipo de duda.

Otro de los problemas que genera discusiones en el service de reproductores de CD, es el instrumental utilizado.

¿Se puede reparar sin usar un osciloscopio?
Se puede y, más aún, a veces las indicaciones del osciloscopio no son tan claras como las que puede brindar un amplificador con un auricular conectado detectando la señal de lectura RF o la señal de error de los servos TE, FE o VE (no esfuerce su memoria VE, es un invento del autor para referirse a la señal de error del servo de velocidad, es la señal que se aplica a la entrada del driver de velocidad y que cada fabricante llama con nombres diferentes).

¿Una vez que se determina que la falla está en el servo de tracking, cómo se arregla?
Todas estas preguntas pretenden ser contestadas en este artículo de manera ordenada y didáctica y el lector puede estar seguro de que las respuestas son concretas y prácticas porque se basan en técnicas de reparación que el autor o sus ayudantes aplican a diario en su laboratorio de reparaciones al gremio.

¿Hasta dónde se debe llegar en las reparaciones?
A nivel de componentes o a nivel de conjuntos completos. Todo depende de la marca y modelo del reproductor, el nivel de precios de los componentes es algo tan variable que no se pueden sacar conclusiones generales. En muchos casos se consiguen ofertas de bandejas ópticas a un precio menor que el pick-up solo. El autor suele desconfiar de esas ofertas y muchas veces prefiere reparar una bandeja antes que tentarse con una oferta generalmente deshonesta y sin ninguna garantía. Claro que reparar un pick-up a nivel de componentes (por ejemplo cambiar un engranaje con un diente roto), depende de tener un buen stock de bandejas con fallas para recuperar materiales. En la jerga esto se llama “cirujear” y no es una técnica muy aconsejable ya que estamos reemplazando piezas falladas por otras usadas. En fin, la decisión de aplicar cirugía menor o mayor depende del cirujano y éste debe tomar la decisión en función de las circunstancias. Analice los costos de los conjuntos de componentes y compare con el tiempo de reparación a nivel de componentes individuales.

 
EL MOVIMIENTO COMPUESTO DEL PICK-UP Y EL "JUEGO MUERTO"
El pick-up tiene un movimiento compuesto, cuando el mismo se mueve hacia afuera mediante el motor de sled, la lente se dirige hacia adentro por medio de la bobina de foco y compensa el movimiento anterior para que el haz no cambie de posición. Si Ud. recuerda las dimensiones del haz y el ancho del surco, se dará cuenta que no es una tarea menor conservar la posición relativa de ambos. Es como realizar equilibrio sobre una cornisa durante un temblor de tierra. Digamos que el sistema está preparado para trabajar mientras se produce un temblor, pero no para funcionar durante un terremoto. Con esto queremos decir que es necesario que el movimiento del motor sea suave y que no se repita muy rápidamente.

El motor de sled, las colizas de desplazamiento, los bujes (generalmente de bronce sinterizado que son reemplazados por un paupérrimo plástico en los pick-up de dudosa procedencia) los engranajes reductores, los engranajes sinfín, etc, etc. deben ser de una precisión absoluta y estar perfectamente lubricados para evitar los movimientos bruscos (el terremoto) del pickup.

El sistema mecánico de transmisión debe tener algún modo de evitar el juego muerto de los engranajes sin endurecer la transmisión. El juego muerto se produce cuando un engranaje tiene (por su tolerancia de fabricación o por desgaste) un hueco mayor que el diente hermanado. Ver figura 1.

En ella se observan los dos casos más comunes, pero existen otros más difíciles de dibujar relacionados con el desgaste de los dientes. Observe que un engranaje se puede mover a una distancia determinada antes de transmitir su movimiento al otro; justamente el problema se produce porque el motor de sled se encuentra sin resistencia mecánica y se acelera hasta que el engranaje que se mueve hace tope con el quieto y se produce un movimiento brusco.

¿Y cuál es la consecuencia de ese movimiento brusco?
Generalmente, la consecuencia es un error de lectura corto o largo dependiendo del estado de los dos servos de posición (foco y tracking).

 
SISTEMAS MECANICOS QUE REDUCEN EL "JUEGO MUERTO"
Si el lector es un reparador de la vieja época, seguramente conoce los sistemas reductores del juego muerto, porque se utilizaban en el mecanismo del dial de las viejas radios de buena calidad. El problema allí era similar al del mecanismo de CD; el juego muerto no permitía sintonizar con precisión las emisoras de OC ya que no existía una reacción inmediata del tándem al realizar una acción sobre el eje del dial, sino que se necesitaba girar un buen ángulo para que el tándem reaccionara.

Para los técnicos más jóvenes: el tándem era un conjunto de dos o más capacitares variables del orden de los 200 a 500pF de capacidad máxima, que variaban al unísono por estar montadas en un eje común. Este dispositivo se encargaba de sintonizar el circuito de antena y el oscilador local de la radio, considérelos como varicaps mecánicos. Un juego muerto entre engranajes se puede evitar principalmente con dos métodos: el método del engranaje partido y el método de la cupla antagónica y ambos se utilizan por igual. En la figura 2 se puede observar el método del engranaje partido.

La figura debe entenderse del siguiente modo: el engranaje que imprime el movimiento está rebanado en dos mitades independientes; estas dos mitades están relacionadas con un resorte de expansión o de contracción de modo que los dientes queden desplazados entre sí. Antes de acoplar los engranajes se desplazan las dos mitades, de modo que los dientes del engranaje enfrentado trabe el retorno de las dos mitades a su posición de reposo. Con esto se elimina el juego muerto, pero las pérdidas de transmisión pueden resultar elevadas sobre todo cuando el lubricante entre las dos mitades del engranaje se endurece por acción del tiempo y el polvillo atmosférico.

Este sistema, muy utilizado por otra parte, adolece de un grave problema cuando el dispositivo se utiliza en un ambiente con mucho polvo atmosférico. Cada tanto se debe realizar un mantenimiento preventivo consistente en desarmar las dos mitades, limpiar el lubricante y volver a armar el sistema cruzando la misma cantidad de dientes que se cruzaron en fábrica al armar el sistema por primera vez. Por lo común, los reparadores se dan cuenta que el sistema necesita lubricación y proceden al desarme sin observar el entrecruzamiento de dientes.

Lo más común es que vuelvan a armar el mecanismo sin cruzar los dientes y el sistema tenga juego muerto y cortes del sonido tal como antes de cambiar el lubricante. Con referencia al lubricante a utilizar es muy poco lo que se puede decir, ya que no es común que ingresen lubricantes especiales por distribuidores confiables dado su poco margen de ganancia. El autor, luego de probar diferentes de ellos fabricados localmente, observó que todos tenían contenido alcalino o ácido y por lo tanto atacaban a los metales en mayor o menor medida. Definitivamente, el autor considera que lo más indicado es la vaselina sólida de uso medicinal ya que sus fabricantes se cuidan de que no tengan contenido ácido o alcalino, dado su uso íntimo en órganos extremadamente sensibles. En todo caso, el mayor problema de la vaselina se encuentra en su elevada capacidad de fluir, lo que hace que la necesidad de lubricación se vuelva más frecuente. En cuanto a dónde lubricar y dónde no debe lubricarse es cuestión de observar atentamente una bandeja nueva o conseguir el manual original del equipo en alguna cooperativa de técnicos o en la colección de discos CDROM de “Saber Electrónica”. Como criterio general, recuerde que los componentes que se desplazan a una baja velocidad relativa se deben lubricar con grasas y los que se mueven a elevadas velocidades, con aceites. Los bujes de bronce sinterizado no requieren lubricación ya que son autolubricantes (se reconocen por su color amarillo oscuro y su consistencia porosa y porque siempre se usan en contacto íntimo con ejes de acero (se los utiliza en las colisas del pick-up es decir en los ejes cilíndricos de desplazamiento). Mejor deberíamos decir que los bujes sinterizados no deben lubricarse porque los lubricantes los afectan en modo tal que al principio reducen el rozamiento, pero a las pocas horas lo incrementan (vea la figura 3). El segundo sistema para anular el juego muerto es el método de la cupla antagónica que puede observarse en la figura 4.

Observe que los sistemas mecánicos que utilizan el método del engranaje partido, terminan acoplando el pick-up con un engranaje sin fin o engranaje tornillo. En cambio los sistemas de cupla antagónica utilizan un acoplamiento con engranaje lineal. Allí, en este engranaje lineal, es donde se realiza el acoplamiento que anula el juego muerto.

En efecto, observe que el engranaje lineal tiene dientes con el mismo paso que el engranaje de acoplamiento, pero con diferente ángulo de ataque, de modo que al avanzar diente contra diente terminan calzando sin juego muerto. La cupla antagónica es, justamente, la que aprieta los dientes del engranaje lineal contra los del engranaje circular para eliminar el juego muerto.

Este sistema no tiene graves problemas de lubricación debido a que la grasa se coloca en un lugar muy accesible y puede renovarse cuando se desea. Por otro lado, los problemas de lubricación se generan en el uso de ejes muy largos o piezas con planos de apoyo muy exagerados (como es el engranaje partido), ya que la menor cantidad de polvo, es suficiente para evitar que las piezas se deslicen.

 
DETERMINACION DEL SERVO CON FALLAS
¿Que servo está fallando, el de foco, el de tracking o el de velocidad?
En realidad, cuando funciona el motor de sled parecería que el servo que más se exige es el de tracking, Sin embargo, el autor asegura que ambos servos están exigidos y el mas débil es el que pierde.

Lo primero que debe Ud. Hacer es relacionar las fallas o cortes de audio con el movimiento del motor. Simplemente mire el motor y escuche el audio; si cada vez que se enciende el motor se corta el audio significa que el desencadenante es el motor de sled (el temblor de tierra).

Si Ud. observa que el disco se detiene, se realiza una búsqueda de foco, comienza a girar nuevamente el disco, se ajusta la velocidad y luego se abre el audio; evidentemente significa que se cortó el lazo de foco y el sistema tuvo que comenzar todo desde cero. No hay duda de que el servo de foco generó una falla que arrastró en su caída a los otros dos servos. El problema es que no sabemos la magnitud del temblor de tierra. Si el temblor es un terremoto no hay servo que aguante. Por lo tanto, verifique primero la lubricación y el estado general del desplazamiento del pickup y vuelva a probar.

Si el audio se corta pero el motor no se detiene, significa que la falla es menor a la anterior. Todavía no podemos decir que el servo de foco está libre de culpa y cargo. Para saberlo debemos utilizar el osciloscopio conectado sobre la señal FE. Los oscilogramas sobre FE siempre tienen unas oscilaciones cada vez que enciende el motor de sled, pero las mismas no deben ser mucho mayores que las normales cuando el motor de sled está detenido. Considere a la tensión de error de foco y de tracking como si fueran sismógrafos, uno de movimiento telúricos verticales y otro de movimientos telúricos horizontales. Los oscilogramas van a depender del temblor, pero también de las condiciones del servo.

Si un servo tiene poca ganancia, va a tener que generar una tensión de error muy grande para controlar la bobina. También puede ocurrir que el servo tenga una ganancia correcta a ciertas frecuencias, pero que no gane lo suficiente a las frecuencias correspondientes al movimiento del motor de sled. Entonces el oscilograma de la tensión de error tendrá una respuesta normal al ruido pero una mala respuesta al escalón del motor de sled. El único secreto para no equivocarse en el diagnóstico, es la práctica obtenida osciloscopiando aparatos que funcionan bien y otros que funcionan mal. Si el oscilograma de foco es normal y se produce un corte, conecte el osciloscopio sobre TE y controle que no haya un corte del loop (se produce una suspensión del ruido que se reemplaza por un oscilograma plano durante unos instantes y luego retorna a la señal de ruido; el corte puede durar tan poco como 200 o 300 mS si no se llega a cortar el servo de foco).

Los cortes del servo de velocidad pueden ser mucho más cortos, al extremo que se pueden escuchar como si fuera un balbuceo o un tartamudeo. El servo de velocidad por lo general, se corta siempre por simpatía; es decir, que casi nunca es el promotor de un corte de audio, pero es cierto que los cortes reiterados de tracking desenganchan al servo de velocidad.

Para analizar los servos de foco, tracking y velocidad en el preciso momento del encendido del motor de sled se utilizan los dos haces del osciloscopio, en uno ya tenemos conectados la señal FE, en el otro debemos conectar la señal SLO. El sincronismo del osciloscopio se debe producir con la señal de sled y el oscilograma será similar al que mostramos en la figura 5.

¿Por qué la señal normal tiene forma de ruido?
Las señales de error tienen una forma que acompaña a la forma del parámetro que corrigen. El error de foco tiene una forma que sigue al espesor del disco y a la constante de difracción del plástico en cada punto explorado del disco. Estos parámetros se modifican aleatoriamente y dan lugar a la generación de una señal de ruido o tensión de cambio aleatorio.

De qué depende el nivel de ruido en FE TE o VE. Depende de la variación del parámetro, pero también depende de la ganancia de lazo cerrado del sistema. Si el amplificador de error tiene baja ganancia, el servo funcionará flojito y la tensión de error que se genera tendrá una amplitud mayor a la normal.

¿Cuáles son las amplitudes normales de las señales de error?
Lamentablemente se puede predecir la forma, pero no se puede predecir la amplitud; consiga el manual de service ya que esta amplitud cambia con la marca o modelo de equipo. En principio, en el Aiwa 330 la amplitud nominal es de 200 a 400mV para FE o TE.

 
COMO REPARAR SIN OSCILOSCOPIO
Las frecuencias de muchas señales de un reproductor son audibles y es más práctico utilizar, como elemento de medición, un amplificador estereofónico que un osciloscopio. A las pruebas me remito. Ud. trató de ver con el osciloscopio la señal de FE durante la búsqueda de foco. Realmente es más escurridiza que un pescado enjabonado. Para verla en la pantalla, se requiere un osciloscopio digital con memoria y eso suele ser costoso. Si Ud. cuenta con 1200 dólares para comprar uno, seguramente no se dedica a la reparación, así que no puede ofenderse si yo le dedico este artículo a los que no tienen ese dinero y son mis verdaderos colegas.

La técnica es muy sencilla y no requiere de grandes explicaciones. Simplemente conecte cada canal del amplificador como un canal del osciloscopio y escuche las señales de un equipo que funciona correctamente; nos referimos a FE, TE y VE en el canal izquierdo y a SLO en el derecho mientras se reproduce un disco.

Por ahora es una técnica que merece ser usada, experimentada, adaptada y modificada. Lo más interesante es que si uno usa un centro musical para reproducir las señales de audio, puede grabarlas para emplearlas más adelante cuando recibe un equipo con fallas.

Llegando un poco más allá, si utiliza un centro musical con medidores de salida del tipo de display de barras, podrá inclusive analizar señales subsónicas que no pueden ser reproducidas por el parlante y por lo tanto no pueden escucharse. Demás está decir que si no tiene un amplificador propio, puede utilizar el del equipo que está reparando.

 
Autor: Ing. Alberto H. Picerno
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
FIGURA 5
 
 
 
 
 
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