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Curso de armado y reparación de PC en 10 clases

Enviado por GUSTAVO BOSELLI



Partes: 1, 2

Monografía destacada

Parte I

  1. Historia de las PC (Computadoras Personales)
  2. Componentes de una PC
  3. Fuente de Alimentación
  4. La Memoria RAM
  5. Memoria Caché
  6. Memoria rom (read only memory)
  7. Conceptos básicos de electrónica
  8. Parámetros fundamentales de electricidad
  9. Chips y Encapsulado
  10. Microprocesadores
  11. Sistema de Buses en una PC
  12. Recursos de sistema
  13. Slots o ranuras de expansión 
  14. Bibliografía General

CLASE Nº 1

Historia de las PC (Computadoras Personales)

La computadora digital moderna es en gran medida un conjunto de interruptores electrónicos que se utilizan para representar y controlar el recorrido de los datos denominados bits (dígitos binarios).

Representación gráfica de los dígitos binarios

El desarrollo del transistor fue uno de los inventos más importantes para la revolución de las computadoras personales. El transistor fue inventado en 1948 en los laboratorios Bell. Funciona como un interruptor de estado sólido y sustituyó a la tecnología de tubos de vacío, que era mucho menos adaptable.

La conversión a transistores provocó la tendencia hacia la miniaturización, que continúa hoy en día. En 1959, los ingenieros de Texas Instruments inventaron el circuito integrado o chip, un semiconductor que contiene más de un transistor sobre la misma base y que conecta los componentes sin necesidad de cables. El primer CI tenía seis transistores.

Para dar una idea, en comparación, el microprocesador Pentium Pro de Intel, que se usa en muchos de los sistemas actuales, tiene mas de 5.5 millones de transistores, y la memoria caché de algunos de estos procesadores contiene hasta 32 millones de transistores adicionales. Hoy son muchos los chips que tienen transistores en dicha cantidad.

Ha transcurrido más de medio siglo desde que se inventó la primera computadora. Por lo tanto, la historia de las computadoras debe medirse no tanto en términos de tiempo sino en función de los avances tecnológicos.

Cómo medir los avances tecnológicos de las computadoras

Una computadora está formada por dos elementos con el mismo nivel de importancia: el equipo físico (hardware) y los programas con los que funciona (software), lo cual significa que su gran avance debe considerarse en ambos sentidos. Es decir, el desarrollo de las computadoras se da en:

- Circuitos, y tecnología electrónica.

- Programas básicos con los que opera, incluyendo lenguajes, sistema operativo, etc.

Desde la invención de la primera computadora, se han producido avances en términos de "generaciones".

Primera generación

Abarca desde los comienzos de los ‘50 hasta unos diez años después, período en el cual la tecnología electrónica era a base de tubos de vacío, y la comunicación era en términos del nivel más bajo que puede existir, conocido como lenguaje de máquina. Estas máquinas:

- Estaban construidas con electrónica de tubos de vacío
- Se programaban en lenguaje de máquina

Un programa es un conjunto de instrucciones para que la máquina realice alguna tarea; el lenguaje más simple en el que puede especificarse un programa se llama lenguaje de máquina (porque el programa debe escribirse mediante códigos binarios).

La primera generación de computadoras y sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos en que constó:

1947 ENIAC. Primera computadora digital electrónica de la historia. Fue una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Por su tamaño, ocupaba todo un sótano en la universidad. Constaba de 18.000 bulbos, consumía varios KW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos de la universidad de Pennsylvania, Estados Unidos.

1949 EDVAC. Primera computadora programable que fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman a las computadoras actuales. Incorporaba las ideas de Von Neumann.

1951 UNIVAC I. Fue la primera computadora comercial. Se fundó la compañía Universal Computer, cuyo primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la oficina del censo de Estados Unidos.

1953 IBM 701. Para ingresar los datos, estos equipos empleaban las llamadas tarjetas perforadas, que habían sido inventadas en la época de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Jacquard y perfeccionadas por Hollerith en 1890. La IBM 701 fue la primera de una larga serie de computadoras de esta compañía, que luego se convertiría en la número uno en ventas.

En 1954, IBM continuó con otros modelos que incorporaban un mecanismo de almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que más tarde evolucionaría y se convertiría en disco magnético.

Segunda generación

Recién a finales de los años 50, los transistores reemplazaron a los tubos de vacío en los circuitos computacionales.
Las computadoras de la llamada segunda generación ya no son de esta tecnología sino de transistores, son más pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores. La forma de comunicación con estas computadoras era mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, los cuales reciben el nombre de lenguajes de alto nivel o lenguajes de programación.

Características de las computadoras de la segunda generación:

a) Estaban construidas con electrónica de transistores.
b) Se programaban en lenguajes de alto nivel.

Esta segunda generación duró pocos años, porque hubo nuevos avances en los dos aspectos mencionados.

Tercera generación

Esta nueva generación fue inaugurada con la presentación comercial de la llamada "Serie 360"de IBM. Esta firma se dedicó a los aspectos de ingeniería, comercialización y mercadotecnia de sus equipos, logrando en corto tiempo que la noción de las computadoras deje los laboratorios y las universidades y se instale como un componente imprescindible de la sociedad industrial moderna.

Las computadoras de la tercera generación tienen ventajas cualitativamente importantes, debido a dos factores fundamentales:

  1. Están hechas a base de agrupamientos de transistores miniaturizados en paquetes conocidos como circuitos integrados.
  2. aunque se seguían programando en lenguajes de alto nivel, ahora había una forma de comunicación con el programador que resultaba más fácil de emplear que la anterior.

La electrónica de las computadoras de la tercera generación (circuitos integrados) era más compacta, rápida y densa que la anterior, y la comunicación se establecía mediante una interfaz (intermediario) conocida como sistema operativo. Así, los dos criterios que definen a las computadoras de la tercera generación son:

- Están construidas con electrónica de circuitos integrados.

- La comunicación es asistida a través de los sistemas operativos.

Cuarta generación

El nacimiento de las microcomputadoras tuvo lugar en Estados Unidos, a partir de la comercialización de los primeros microprocesadores de la firma Intel, a comienzos de los ‘70.

Durante esta década se impusieron dos tendencias: la de los sistemas Apple, y después comenzó la verdadera explosión comercial masiva, con la introducción en 1981 de la Personal Computer (PC) de IBM. Esta máquina (basada en el microprocesador Intel 8088) tenía características interesantes, en especial su nuevo sistema operativo estandarizado (MS-DOS, Microsoft Disk Operating System); su capacidad gráfica mejorada la hacía más atractiva y fácil de usar.

Existe una familia completa de computadoras personales que se conoce con las nomenclaturas XT, AT y PS/2.

Algunos hitos importantes ocurridos durante la cuarta generación:

1972 Aparece el microprocesador Intel 8008. Circuito de alta integración que iniciaría la era de las microcomputadoras.

1975 Se lanza al mercado la microcomputadora Apple. Aparece el microprocesador Zilog Z80, disparando el auge de la microcomputación.

1981 IBM lanza la computadora personal (PC), luego conocida como PC-XT.

1984 IBM ofrece la computadora personal PC-AT, basada en el microprocesador Intel 80286.

1988 IBM presenta la serie de computadoras personales PS/2, algunas de las cuales incorporan el microprocesador 80386. Surge una gran cantidad de computadoras con ese y otros procesadores de similares características.

1991 Aparecen microprocesadores de muy alto rendimiento: el 80486 de Intel, el 68040 de Motorola, la tecnología RISC, etc., incluso surge el Power PC (Performace Optimization With Enhanced RISC PC), resultado de la alianza entre Apple, IBM y Motorola.

1993 Intel presenta un procesador conocido como Pentium.

En la actualidad, el avance de los circuitos integrados permite contener secciones completas de la computadora, o a veces la computadora en su totalidad (excluyendo desde luego los medios de almacenamiento y comunicación). El criterio de las ayudas para la comunicación sigue siendo básicamente el mismo que en la tercera generación pero con mejoras muy importantes. No obstante, esto no justificaría un cambio de denominación a una nueva generación.

**La quinta generación de computadoras fue un proyecto que apareció durante los ‘80s y se llevó a cabo en Japón, pero se circunscribió a proyectos de inteligencia artificial y no prosperó debido al estancamiento en las investigaciones de campo, puesto que se intentó generar máquinas inteligentes desde el hardware.**

Actualmente existe una computadora para cada uso. Echemos un vistazo a las clases de computadoras que hay, en base a los niveles generales de su funcionamiento.

Supercomputadoras

Son la cumbre de la tecnología y del costo. Se utilizan para trabajos que requieren cantidades enormes de cálculos, como el pronóstico del tiempo, diseños y pruebas de ingeniería, descifrado y cifrado de claves, pronósticos económicos, mapas genéticos, reconstruir cadenas de ADN, etc.

Sus precios alcanzan los 30 millones de dólares y más, y cuentan con un control de temperatura especial para disipar el calor que algunos componentes llegan a alcanzar. Debido a su precio y demanda, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.

Mainframes

También llamadas macrocomputadoras, son grandes, rápidos y caros sistemas capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida. Su costo va desde 350,000 dólares hasta varios millones. De alguna forma, los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente, pero las supercomputadoras pueden ejecutar un solo programa más rápido que un mainframe. En el pasado, los mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros; hoy en día, un Mainframe es parecido a un archivador en algún cuarto con piso o techo falso, construido para ocultar los cientos de cables de los periféricos; su temperatura tiene que estar controlada.

Son necesarios en el mundo de los negocios. Un mainframe es el corazón de las redes o terminales que permiten que cientos de personas trabajen simultáneamente con los mismos datos. Requiere de un entorno especial, frío y seco.

Estaciones de trabajo o Workstations

Las WS se encuentran entre los mainframes y las minicomputadoras (por el procesamiento). Se utilizan para aplicaciones que requieran de poder de procesamiento moderado y relativamente alta capacidad gráfica: ingeniería, CAD (Diseño asistido por computadora), CAM (manufactura asistida por computadora), Publicidad, Creación de Software.

En redes, la palabra "Workstation" se utiliza para referirse a cualquier computadora conectada a una red de área local. Es una parte de una red de computadoras y generalmente se espera que tenga más que una PC desktop habitual: más memoria, más espacio para almacenar y más velocidad.

Minicomputadoras

En 1960 surgió la minicomputadora. Al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que requiere un mainframe, lo cual ayudó a reducir el precio y el costo de mantenimiento. Las minicomputadoras, en tamaño y poder de procesamiento, son el intermedio entre los mainframes y las estaciones de trabajo. En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneos. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.

Microcomputadoras o PC´s

Las PCs tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Son computadoras para uso personal y relativamente baratas. Se encuentran en oficinas, escuelas y hogares. Existen otros tipos de microcomputadoras, como la Apple Macintosh, que no son compatibles con IBM, pero en muchos casos se les llama también "PC", por ser de uso personal. Existen varios tipos de PC´s:

- Computadoras personales de escritorio, con pantalla por separado (Desktop). Al hablar de PCs, la mayoría de las personas piensa en el tipo desktop, diseñada para usarse sentado en su escritorio. La torre (tower) y los estilos de gabinetes minitower, más pequeños, se han vuelto populares cuando las personas empezaron a necesitar más espacio para los drives extra que se requerían. Los reparadores ciertamente aprecian la holgura adentro para los cables y las plaquetas.
- Computadoras personales portátiles. "Laptop" o "Notebook" son aquellas computadoras que pueden ser transportadas de un lugar a otro y se alimentan por medio de baterías recargables, pesan entre 2 y 5 kilos y la mayoría trae integrado una pantalla de LCD (Liquid Crystal Display).

- Computadoras personales con el gabinete horizontal, separado del monitor. Es el caso de algunas PC como las de Acer, Compaq, Packard Bell, Dell, etc.

- Computadoras personales que conforman una sola unidad compacta el monitor y la CPU. Utilizadas para propósitos específicos.

- Palmtops y Handhelds o PDAs. El mercado de las PCs más pequeñas se está extendiendo rápidamente. El software está haciéndose disponible para los tipos pequeños de PC como las palm o las PDAs . Este nuevo software está basado en nuevos sistemas operativos como Windows CE o Windows for Pocket PC, que soportan versiones simplificadas de las aplicaciones principales de una PC de escritorio. Una ventaja de estos dispositivos es la habilidad para sincronizar con las PC hogareñas o las del trabajo para coordinar agendas ingresando nuevos números de teléfono, citas y/o notas.

Componentes de una PC

En líneas generales, una PC actual se compone mínimamente de:

CPU: la unidad central de procesamiento es quien se encarga de procesar toda la información.

Monitor: es la pantalla donde se visualiza la información tanto mostrada por las solicitudes del usuario como por los ingresos de datos realizados por el mismo.

Teclado: es el medio principal de ingreso de datos al PC; es de tipo qwerty, en general de 101 teclas pero actualmente existen muchos otros modelos.

Mouse: es un dispositivo de entrada de datos muy utilizado actualmente para dar órdenes al computador; es el principal factor de mejoramiento de las interfaces gráficas de usuario, puesto que con pocos movimientos y clicks nos evita tener que escribir comandos por teclado.

Impresora: este dispositivo de salida nos permite imprimir la información necesaria para evitar verla en pantalla o bien para hacerla transportable y/o presentarla a quienes la soliciten.

El gabinete: es el chasis de la computadora. Dentro de él se encuentran todos los dispositivos principales: fuente de alimentación, microprocesador, memorias, tarjeta de vídeo, tarjeta de sonido, motherboard, ventiladores, etc. Pueden tener también disposición vertical u horizontal. La elección depende de cada uno. Para PCs que deben abrirse regularmente, es recomendable el gabinete vertical. Hay dos tipos principales: AT y ATX.

La especificación AT es casi la misma que la del IBM XT, con modificaciones para encajar en una carcasa de su tipo. Este formato debe su éxito a la flexibilidad de su diseño, aunque dicha flexibilidad sea así mismo su principal fuente de problemas:

- Es difícil instalar placas grandes en los slots de expansión puesto que sus sistemas de refrigeración requieren de coolers más grandes.

- La actualización de determinados componentes se convierte en un castigo al tener que desmontar medio ordenador hasta llegar a ellos con holgura.

- El propio diseño AT dificulta la integración de componentes adicionales como controladora gráfica, de sonido o soporte para una red local.

El gabinete AT es compacto, económico y con una fuente estándar de 250 watts. Es el que más se utilizaba anteriormente en el armado de los PC compatibles.

Hoy existen gabinetes mucho más elaborados, donde no sólo se tuvo en cuenta su diseño exterior sino algo mucho más importante, el diseño interior, que permite mejor flujo de aire y distribución correcta de los dispositivos internos.

Así nació el estándar ATX, que puede ser minitower, midtower o tower (comúnmente utilizados para servidores). Es recomendable cuando se piensa agregar: DVDs, grabadores de CD, otro disco, placa de red, placa de captura de vídeo, etc.). El ATX trae una fuente más depurada con controles especiales y potencia de 300 watts, permite un solo conector a la alimentación principal, ubica al microprocesador de modo que no interfiera con otras placas, la memoria RAM es más fácil de instalar, poseen mejor ventilación, los conectores de teclado y mouse son estandarizados (PS/2), espacio para puertos USB o placas on-board, no obstante todo esto dependa del mainboard, pero que facilita las tareas de mantenimiento.

El interior de la CPU o gabinete

Motherboard o placa madre del PC: es la placa más grande e importante existente en el computador. Se ubica en el fondo del gabinete del PC. En ella se insertan el microprocesador, los las memorias, las tarjetas de control y expansión y los cables de comunicación de las unidades de disco, CD, Zips, DVDs, etc. Como representa un componente central, debemos comprender cómo funciona y cómo esta distribuida a fin de diagnosticar acertadamente sus problemas.

Microprocesador: éste es el corazón de la CPU. Se describe en términos de procesamiento de palabra, velocidad y capacidad de memoria asociada (Ej.: 32 bits, 333MHz, 64 MB).

Buses o canales

Son los caminos por los cuales los datos viajan internamente de una parte a otra de la computadora (CPU, disco rígido, memoria). En las computadoras modernas hay buses, por ejemplo entre los puertos IDE y los drives, entre una placa aceleradora de vídeo y la memoria RAM, entre el módem y el Chipset, etc. Pero los buses básicos son: 

a) el bus local, que se compone de dos áreas: bus de datos (dedicado a la transmisión de señales u órdenes), que comunica los diferentes componentes con la CPU y la memoria RAM, y el bus de direcciones, constituido por las líneas que dan a conocer las posiciones de ubicación de los datos en la memoria (registros).

b) el bus de expansión constituido por el conjunto de slots o ranuras en donde se insertan placas de sonido, vídeo, módem, etc. que son de distintos tipos: ISA, que trabaja con un ancho de banda de 16 bits; VESA, que trabaja en 32 bits, pero cayo rápidamente en desuso al aparecer el PCI, cuyo ancho de banda es de 64 bits.

Puertos: son puntos de conexión en la parte posterior del gabinete de la computadora a los que se conectan algunos canales. Permiten una conexión directa con el bus eléctrico común de la PC. Los puertos pueden ser:

PUERTOS SERIE: facilitan la transmisión en serie de datos, un bit a la vez. Este tipo de puertos facilitan la vinculación con impresoras y módems de baja velocidad.

PUERTOS PARALELO: habilitan la transmisión de datos en paralelo, es decir que se transmitan varios bits simultáneamente y posibilitan la conexión con dispositivos tales como impresoras de alta velocidad, unidades de cinta magnética de respaldo y otras computadoras.

Las ranuras de expansión y los puertos simplifican la adición de dispositivos externos o periféricos. Existen muchos dispositivos que pueden incorporarse a una PC para permitirnos realizar diferentes funciones o cumplir con propósitos específicos.

Otros dispositivos de entrada

- Trackball: es una esfera insertada en una pequeña caja que se hace girar con los dedos para mover el apuntador gráfico.

- Joystick: es una palanca vertical que mueve objetos en pantalla en la dirección en que se mueve la palanca.

- Pantalla sensible al tacto: sirven cuando hay muchos usuarios no familiarizados con las computadoras. Puede ser sensible al tacto por la presión o por el calor. Son de muy baja velocidad.

Dispositivos ópticos de entrada

- Lector óptico: usa la luz reflejada para determinar la ubicación de marcas de lápiz en hojas de respuestas estándar y formularios similares.

- Lector de código de barras: Usa la luz para leer Códigos Universales de Productos, creados con patrones de barras de ancho variable. Los códigos de barra representan datos alfanuméricos variando el ancho y la combinación de las líneas verticales. Su ventaja sobre la lectura de caracteres es que la posición u orientación del código que se lee no es tan importante para el lector.

- Lápiz óptico: un haz de luz lee caracteres alfabéticos y numéricos escritos con un tipo de letra especial (también legible para las personas); estos lectores en general están conectados a terminales de punto de venta donde el computador efectúa un reconocimiento óptico de caracteres (OCR).

- Lectora de caracteres magnéticos: lee los caracteres impresos con tinta magnética en los cheques. Un lector-ordenador MICR lee los datos y los ordena para el procesamiento que corresponda. Estos dispositivos de reconocimiento son más rápidos y precisos que los OCR.

- Lectora de bandas magnéticas: aquellas bandas del reverso de las tarjetas de crédito ofrecen otro medio de captura de datos directamente de la fuente. Se codifican en las bandas los datos apropiados y éstas contienen muchos más datos por unidad de espacio que los caracteres impresos o los códigos de barras. Además son perfectas para almacenar datos confidenciales.

- Digitalizador de imágenes (scanner): puede obtener una representación digital de cualquier imagen impresa. Convierte fotografías, dibujos, diagramas y otra información impresa en patrones de bits que pueden almacenarse y manipularse con el software adecuado.

- Cámara digital: permite obtener imágenes digitales; no se limita a capturar imágenes impresas planas; registra lo mismo que una cámara normal, sólo que en lugar de registrarlas en película, las almacena en patrones de bits en discos u otros medios de almacenamiento digital.

- Digitalizador de audio: permite digitalizar sonidos de micrófonos y otros dispositivos de sonido.

- Digitalizador de vídeo: placa que captura entradas de una fuente de vídeo y las convierte en una señal digital almacenable en memoria y presentable en la pantalla de computador.

Dispositivos de almacenamiento secundario

La memoria RAM, es volátil al apagar la máquina, y la ROM no puede guardar nada nuevo. Estos dispositivos permiten a la computadora guardar información a ser recuperada posteriormente. El almacenamiento secundario es más económico y de mayor capacidad que el primario.

Discos magnéticos

Por su capacidad de acceso aleatorio, son el medio más popular para el almacenamiento de datos. Hay dos tipos:

- Discos flexibles o diskettes: son pequeños círculos de plástico flexible con sensibilidad magnética encerrados en un paquete de plástico que puede ser rígido (3.5") o flexible (5.25"). Es económico, práctico y confiable, pero tiene poca capacidad de almacenamiento y velocidad para trabajos de gran magnitud (1.2 y 1.44 MB). Estos discos se pueden extraer y luego reinsertar.

- Discos duros o rígidos: son dispositivos clave de almacenamiento de la información en las computadoras. Merecen un especial estudio a fin de conocer cómo instalarlo y mantenerlo. Un disco rígido se compone de varios platos metálicos organizados en su interior los cuales pueden leerse de ambos lados. Las cabezas de lectura, o sea las bobinas en los extremos de los brazos, emiten pulsos eléctricos moviéndose desde fuera hacia dentro y viceversa.

Normalmente, un archivo se almacena diseminado en pistas, sectores y cilindros (forma en que se clasifican los platos metálicos), se graba en las caras de los distintos platos simultáneamente, porque la estructura que sostiene los brazos con sus cabezas de lecto-escritura mueve todo el conjunto de cabezas al mismo tiempo.

El disco duro magnetiza los platos metálicos para poder grabar mientras los platos giran a altas velocidades. Durante el curso veremos cómo se organiza la información en un disco rígido.

Discos ópticos

Utilizan rayos láser para leer y escribir la información en la superficie del disco. Aunque no tan rápidos como los discos duros, los discos ópticos ofrecen gran espacio para almacenar datos.

CD-ROM: (Compact Disc-Read Only Memory) son unidades ópticas capaces de leer discos de datos físicamente idénticos a un disco compacto musical. Son menos sensibles a las fluctuaciones ambientales y proporcionan mayor capacidad de almacenamiento a un costo menor.

DVD: Digital Versatile Disc, son dispositivos ópticos que almacenan unas ocho veces el contenido de un CD-ROM por lo cual su capacidad de almacenamiento se mide en GBytes. Existen dispositivos como los DVD-RAM, que permiten grabar esta cantidad de información en los soportes de información adecuados.

CLASE Nº 2

Fuente de Alimentación

Es una caja metálica situada en la parte trasera del Gabinete, encargada de suministrar tensión eléctrica a la Motherboard y a los dispositivos instalados en la PC. Su función es adaptar la tensión eléctrica de la línea domiciliaria (220 v) a las tensiones eléctricas que necesitan sus componentes para trabajar correctamente.

Componentes principales de la motherboard

Microprocesador: es el ‘corazón’ de la placa madre. Sin él la computadora no podría funcionar. Es el elemento central del procesamiento de datos. Actúa como supervisor de los componentes de hardware del sistema. Muchos grupos de componentes reciben órdenes y son activados directamente por el microprocesador.

El micro está equipado con buses de direcciones, de datos y de control que le permiten llevar a cabo sus tareas. La arquitectura interna de los procesadores ha evolucionado drásticamente en estos últimos años. Se ha incorporado cada vez mayor número de transistores dentro de un espacio reducido, con objeto de satisfacer prestaciones cada vez más exigentes.

Coprocesador:se trata de un elemento auxiliar. Un coprocesador matemático aumenta la velocidad de una computadora, ocupándose de algunas tareas de la CPU. Se lo puede instalar en la placa madre siempre y cuando exista la ranura correspondiente.

Como el microprocesador principal tiene problemas para procesar operaciones con valores fraccionarios, lo cual se relaciona mucho con aplicaciones gráficas también, esto puede disminuir su performance considerablemente, porque tiene que ejecutar también otras tareas simultáneamente. Por ello, resulta imprescindible la utilización de un coprocesador.

Cada generación de micros de Intel introducía su correspondiente coprocesador. Así, desde el 8088 al 80386, tienen sus coprocesadores matemáticos correspondientes, el 8087, 80287, 80387SX y 80387.

Buses o canales

Son los caminos por los cuales los datos viajan internamente, por ejemplo del microprocesador al disco rígido, o de memoria a un dispositivo de almacenamiento. Un bus está compuesto de conductos. Gran parte de las conexiones de la CPU son conductos del bus; son prácticamente la única vía de contacto del procesador con el mundo exterior.

Los buses pueden, por ejemplo, abastecer a una tarjeta de audio con datos en forma de música desde la memoria de trabajo, liberando al procesador de esa tarea como también pueden interrumpir sus operaciones si el sistema registra algún error, ya sea que un sector de la memoria no pueda leerse correctamente, o que la impresora se haya quedado sin papel.

El bus es responsable de la correcta interacción entre los componentes de la computadora. Los buses pueden clasificarse en local y de expansión.

a) el bus local, compuesto por el bus de datos, el bus de direcciones y el bus de control.

Los conductos especialmente destinados al transporte de datos reciben el nombre de buses de datos; el bus de direcciones, da a conocer las posiciones, la ubicación de los datos en la memoria, pero si no existiera un control, las operaciones iniciadas por diferentes componentes se sumirían en un auténtico caos. Para evitarlo está el bus de control, que permite el acceso de los distintos usuarios, identifica los procesos de escritura/lectura, etc. El controlador de bus, es el auténtico cerebro del sistema de buses. Se ocupa de evitar cualquier colisión y de que toda la información llegue a destino.

En los buses se considera la frecuencia de reloj y la amplitud del bus, esto es, el número de hilos de datos que operan en paralelo. En micros 286 y 386SX son 16; en 386DX y 486 en adelante, 32.

La frecuencia de reloj del bus es un parámetro modificable; la cantidad de hilos, no. La confi-guración del BIOS permite variar la velocidad del bus. El primer AT de IBM registraba una frecuencia de bus de 8 Mhz.

Figura 1 - Motherboard de PC Pentium I

b) el bus de expansión se compone de slots o ranuras donde se insertan placas de sonido, de vídeo, etc. Las ranuras de expansión fueron evolucionando, como explicaremos a continuación:

ISA (Industrial Standard Architecture)

Las ranuras de expansión uniformes del XT permitieron la difusión de este tipo de computadoras y sus sucesoras. Fueron el primer intento de arquitectura abierta: el agregar nuevas tarjetas de expansión, permitiría realizar nuevas tareas con la PC. Las ranuras del XT evolucionaron hasta llegar al bus AT, de 16 bits (con una velocidad de 6 Mb/s), pero por la aparición de CPUs de 32 bits hoy pueden emplearse buses que alcanzan velocidades de transmisión de datos mucho mayores.

E-ISA (Enhanced Industrial Standard Architecture)

Es una prolongación del ISA, desarrollada para enfrentar los retos planteados por los procesadores de 32 bits. El bus EISA es un bus de 32 bits auténtico. Además de tener una mejor transferencia de datos, permite el acceso común de varios procesadores a un mismo bus.

MICRO CHANNEL (Micro Channel Architecture)

Por las limitaciones del bus ISA, IBM trabajó en una nueva tecnología que incorporó en los PS/2. Permitía una ruta de datos de 32 bits, más ancha, y una velocidad de bus superior a los 8 Mb/s del bus ISA original.

Figura 2 – Arquitectura de una mother para Pentium II en adelante

Buses de Expansión - Estándares actuales

La electrónica innova permanentemente las vías de comunicación entre los PC y sus periféricos. Muchas de estas vías pueden realmente llamarse buses, mientras otras sólo son puertos. Veremos las principales tecnologías.

PCI (Peripheral Component Interconnect)

Es el bus de expansión estándar de las motherboard actuales. Fue dado a conocer por Intel en 1993. Sus puntos de conexión son los SLOTS ‘blancos’ en las motherboards. Es un bus de 64 bits (64 líneas de transmisión) y su frecuencia es 33 MHz, pero se lo utiliza principalmente como bus de 32 bits. Trabaja con más de una frecuencia, alcanzando una gran velocidad de transmisión. Opera en forma multiplexada (usa la misma línea para transmitir datos y direcciones). La norma PCI admite la jerarquización de buses y permite controlar errores en la transmisión.

AGP (Accelerated Graphics Port) 

Es un bus específico para tarjetas gráficas.  Es de 32 bits, trabaja a 66 MHz, pero puede duplicar o cuadruplicar las características básicas. Es más bien una extensión de la norma PCI; por eso, en algunos aspectos es idéntico. Actualmente se usa exclusivamente para aceleradoras gráficas.

Puertos

Son las conexiones en la parte posterior del gabinete de la computadora. Permiten una conexión directa al bus eléctrico común de la PC. Los puertos pueden ser:

Clásicos:

PUERTOS SERIE: facilitan la transmisión en serie de datos, un bit a la vez. Este tipo de puertos vinculan a la CPU con impresoras y módems de baja velocidad.

PUERTOS PARALELO: habilitan la transmisión de datos en paralelo (transmisión de varios bits simultáneamente) y permiten conectar impresoras de alta velocidad, dispositivos magnéticos, ópticos e incluso otras computadoras. Estos puertos simplifican la adición de dispositivos externos.

Conexión de dos PC a través de puertos: para conectar dos computadoras se usa el cable llamado Nulmodem. Hay dos posibles formas de conectividad:

 

Puerto Serie (COM) RS-232-C

Puerto Paralelo (Centronics)

Modo de transmisión

Asincrónico

Sincrónico

Dirección

Bidireccional

Unidireccional

Programación

Programable

No Programable

Velocidad

115.200 bit/seg

2 Kbyte/seg

Longitud de cables

1 Km

6 a 8 Mts

Transmisión de info.

Orientado al Bit

Orientado al Byte

Voltaje y representación

15v.

0,01v. Pulso Bajo (0) 5,01v. Pulso Alto (1)

Nomenclatura técnica

DB25P / DB9P

DB25S

Nuevos Puertos:

PUERTO USB: el Universal Serial Bus (1996), es un nuevo estándar serial para comunicaciones que resuelve muchos inconvenientes de los antiguos puertos COM (adaptación de puertos COM libres, conflicto de IRQs, etc.). Presenta muchas ventajas frente a los sistemas tradicio-nales: velocidades de trabajo hasta 480 Mb/s (USB 2.0), incluye alimentación eléctrica para dispositivos de bajo consumo (alrededor de 5v), permite conectar hasta 127 dispositivos compartiendo el mismo canal, permite realizar conexiones y desconexiones sin apagar el equipo y utiliza cables de hasta 5m de longitud para dispositivos de alta velocidad. Todos los PCs actuales disponen de al menos dos puertos USB. Impresoras, ratones, escáneres, webcams, equipos de fotografía digital, etc. que antes se conectaban a puertos serie o paralelo (COM o LPT), lo hacen ahora mediante el puerto USB.

La Memoria RAM

Es aquella memoria que ‘se volatiliza’ al apagar el equipo. A mayor cantidad de RAM, más ventanas se pueden abrir, más programas funcionando simultáneamente y menos bloqueos de la PC. Existen varios tipos de RAM, según su forma de encapsulado.

MÓDULOS DIP (Dual Inline Package): eran chips de memoria de forma rectangular y chata. Presentaban dos líneas de pines en sus laterales. Una muesca o punto sobre el chip indicaban cuál es la pata nº 1 para evitar colocar el chip al revés en el zócalo de la mother. Hoy no se utilizan memorias RAM en formato DIP, pero sí todavía como caché en motherboards u otras tarjetas.

MÓDULOS SIP (Single Inline Package): se trataba de módulos de memoria RAM cuyos chips de memoria se encontraban soldados sobre una pequeña placa de circuito impreso que hacía contacto con la motherboard con una sola hilera de pines soldados en uno de sus bordes. Los pines calzaban en un zócalo colocado en la mother.

MÓDULOS SIMM (Single Inline Memory Module): son módulos de memoria que también tienen una sola hilera de pines. Una pequeña placa de circuito tiene soldada en una o ambas caras varios chips de memoria. Estos módulos de memoria se presentan en dos versiones. Existen:

-SIMM de 30 pines: organizan la cantidad total de memoria en renglones de a 8 bits. (Mother 486)

-SIMM de 72 pines: organizan la cantidad total de memoria en renglones de a 32 bits. (Mother 486 o Pentium)

MÓDULOS DIMM (Double Inline Memory Module): similares a los SIMM, aunque poseen 168 pines y organizan la memoria en renglones de a 64 bits. Hay módulos DIMM de 168 pines para 16, 32, 64, 128, 256 y hasta 512 MBytes. (Mother Pentium o Pentium II en adelante).

MÓDULOS DDR (Double Data Rate Synchronous DRAM): esta tecnología transmite al doble de la velocidad del bus del sistema. Estas memorias se presentan en forma de módulos de 184 contactos o pines.

Figura 3 - Mother de Pentium II – partes identificadas

Zócalos y Bancos

Un banco es un conjunto de zócalos para insertar chips individuales (como los DIP, o SIP), o módulos de memoria RAM (SIMM de 30, SIMM de 72 o DIMM de 128 pines).

Una motherboard posee más de un banco de memoria para agregar más memoria a la máquina sin tener que retirar la que estaba instalada. Cada banco de memoria puede poseer 1, 2 ó 4 zócalos.

Un banco organiza la cantidad total de memoria en renglones sucesivos según el ancho del bus de datos del microprocesador. Por ejemplo, en un Intel 486 (bus de datos de 32 bits), para colocar memorias en los bancos deben respetarse las siguientes reglas:

1.- Un banco de memoria debe tener en todos sus zócalos la misma cantidad de módulos.

2.- Debe llenarse primero el banco 0, luego el banco 1, y así sucesivamente (excepto si la motherboard posee autobanking).

3.- Un banco debe tener módulos de la misma velocidad. No se puede colocar una memoria SIMM de 60 nanosegundos junto con otra de distinta velocidad.

Memoria Caché

Estas memorias son de tipo estáticas. Son muy veloces (10 ns) y también caras, ya que su proceso de fabricación es mucho más complejo. Con una memoria caché el micro lee una dirección de memoria y mientras procesa la información el caché lee las restantes posiciones de memoria principal consecutivas. Cuando el micro necesite leer la próxima dirección de memoria, su contenido se encontrará en caché. De esta manera, se acelera mucho la velocidad de procesamiento.

Cachés Sincrónicos y Asincrónicos:

El caché llamado de nivel 2, generalmente venía en formato DIP (montado en sus propios zócalos) o PLC (soldado a la motherboard). Esta memoria, hasta la aparición del 486, trabajaba en forma sincronizada con el reloj del micro. Al cambiar su modo de trabajo, pasó a operar en modo asincrónico, gracias a las técnicas de Bursting (ráfaga) incluidas en el 486.

Las motherboards de Pentium I soportan memoria caché en módulos similares a los SIMM de 72 pines, aunque tienen 80. Estos módulos se adquieren aparte para expandir el caché hasta un máximo de 1MB. Sus tamaños son 256KB, 512KB y 1 MB; se los llama generalmente PIPELINED BURST.

Zócalos, Chipsets, ROMBIOS

Al considerar la actualización de una PC se debe reunir cierta información sobre el equipo:

1) El tipo de motherboard y socket, el tipo de microprocesador y la cantidad de memoria

Es MUY IMPORTANTE el tipo de socket (zócalo) que tiene la motherboard, pues éste determina qué procesador entra físicamente en la placa madre (Figura 4).

Socket 4 ó 5 es el estándar para Pentium

Socket 7 fue usado para Pentium I, incluso MMX y AMD K6 y K6-III. (El Super Socket 7 es para procesadores cuyo bus funciona a 100 MHz

Socket 8 es para Pentium PRO

Slot 1 se usa para Pentium II y III, y los primeros modelos de Celeron

Socket 370 para Celeron A

2) Después se debe conocer qué "chipset" tiene la motherboard. El chipset determina qué procesadores son compatibles con ella. Hay muchas marcas conocidas de chipset: VIA, ALI, SiS, UMC, etc. Por ejemplo: un Pentium III entra físicamente en una mother de Pentium II, pero no es compatible. Un procesador K6-2 cabe en un viejo sistema Pentium, pero la motherboard no lo soporta. El manual de la motherboard siempre trae una lista de los procesadores compatibles. En otros casos, puede actualizarse el BIOS para que la motherboard soporte nuevos procesadores.

3) Lo siguiente en importancia es el multiplicador del reloj de la motherboard. Un número multiplicado por la velocidad del bus de sistema (66MHz o 100MHz), determina la velocidad del procesador. Por ejemplo, si está colocando un Celeron de 400 MHz, necesitará poner el multiplicador a 6.0 (6 x 66 = 396~400). El multiplicador del reloj antes se controlaba mediante el cambio de Jumpers o Dip switches. Hoy se hace directamente desde el Setup en las mother actuales.

Figura 4: Distintos tipos de sockets en una motherboard

Figura 6: Chipsets de VIA, SiS, UMC, Ali e Intel

Un Jumper es una pequeña pieza plástica de interior metálico que se inserta entre los pines de una placa para configurar el modo de operación de un dispositivo. Por ejemplo, existen jumpers en una placa madre o en dispositivos como CD-ROMs, discos rígidos, etc.

Figura 7: Jumpers

Un dip switch es un interruptor que, combinado con otros idénticos, permite también configurar dispositivos. Por ejemplo, algunas impresoras antiguas traían un set de dip switches para hacerlas compatibles con distintos sistemas: operar en Modo IBM PC u otro, cantidad de columnas a imprimir, calidad de impresión, etc.

En los sistemas antiguos, como Pentium I o AMD K6, se debía ajustar el voltaje del procesador haciendo uso de jumpers. Hoy, el voltaje se regula automáticamente y se debe cambiar la velocidad del parámetro ‘FSB’ en el setup.

MEMORIA ROM (Read Only Memory)

Son chips de memoria de sólo lectura. Es imposible escribir en una ROM, y esta es la primera gran diferencia que existe con la RAM. Tampoco son de "acceso al azar" sino de "acceso secuencial". Una vez iniciada la lectura de la ROM, debe continuarse desde allí hacia las posiciones siguientes. Estas memorias tienen programas grabados en forma permanente y no dependen de la tensión de alimentación para mantenerlos.

ROM-BIOS: cuando encendemos la PC, el sistema no está todavía en condiciones de "entender" el lenguaje de los programas. Debe cargarse un intérprete permanente para los dispositivos físicos que es el BIOS (Sistema Básico de Entradas y Salidas). Como es necesario cargar siempre este programa en el momento del arranque, se lo graba en una memoria conocida como ROM-BIOS. Es fácil de reconocer ya que está cubierta con una etiqueta que indica fabricante, versión y fecha. A la vez, esa etiqueta protege a la memoria de la luz ultravioleta, que podría borrar su contenido.

Figura 8: ROM-BIOS

Figura 9: Marcas más conocidas de BIOS

El programa BIOS es un FIRMWARE (software grabado en memoria no volátil o ROM), y se almacena con otros dos programas: el POST y el SETUP.

POST: verifica el funcionamiento de todos los dispositivos en el momento del arranque.

BIOS: todo periférico conectado al sistema efectúa Entrada (Input), Salida (Output) o Entrada/ Salida de Datos. El BIOS es un conjunto de programas de control que verifica: vídeo, teclado, memoria, disketteras, disco rígido, puertos, etc. Estos programas se conocen como SERVICIOS del BIOS y realizan tareas sencillas de control y manejo de dispositivos. Pueden ser requeridos en cualquier momento por los programas de la PC.

CMOS: es una pequeña memoria de muy bajo consumo que guarda permanentemente los datos de configuración del equipo. Se presenta junto con un Reloj de Tiempo Real que registra Siglo, Año, Día, Hora, Minutos, Segundos y Décimas de Segundo. Estos datos también son almacenados en posiciones de memoria CMOS-RAM.

Figura 10: Batería del CMOS (BIOS)

Como es una memoria volátil, necesita de una batería que la alimente para no perder su contenido al apagar la máquina. De esta manera, cada vez que se enciende la PC estarán disponibles los datos de configuración.

Antiguamente, la batería del CMOS era de mayor tamaño y venía soldada al micro, por lo cual era más difícil su reemplazo. Hoy, suele ser recargable de 3,6 v ó 3 v, y su duración es de aproximadamente 4 años. Cada vez que se prende la máquina, se carga la configuración y, cuando se agota la batería, simplemente se pierden dichos datos. El sistema arrancará con parámetros de fábrica (default) hasta que los datos de configuración sean restaurados.

CLASE Nº 3

CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRÓNICA

Actualmente vivimos en permanente contacto e interacción con dispositivos y aparatos electrónicos de diversa complejidad que funcionan a base de energía eléctrica. La PC es uno de ellos. Es por eso necesario poseer un conocimiento de los parámetros fundamentales de Electricidad y Electrónica si se pretende conocer básicamente las técnicas de reparación de computadoras.

Las PC poseen circuitos y filtros para distribuir la corriente eléctrica en su interior. No obstante, toda computadora debe protegerse de las variaciones de voltaje externas.

Una instalación a tierra no es en sí misma una seguridad total que impedirá cualquier daño en el interior del computador, ya que los componentes internos pueden originarlo independientemente,

El polo a tierra, sin embargo, atenúa el daño por una sobrecarga o cortocircuito,  orientando el exceso de corriente hacia el exterior del sistema y protegiendo al operador.

Otro factor contra el que tiene que luchar el reparador de PC y los operadores es la presencia de las cargas electrostáticas. Pero en las personas suceden también fenómenos de generación de corriente por medios ajenos a ellos.  Uno de ellos muy común es el contacto por fricción.

El contacto con los elementos produce en las personas un VOLTAJE potencial que se descarga (a cada momento) en otras personas u objetos (se nota a veces cuando se toca un automóvil o cuando se roza a una persona). Esta corriente almacenada en el cuerpo humano se conoce como CARGA ELECTRO-STÁTICA y es la que puede producir daños en los circuitos electrónicos del PC.

  La carga electrostática se transmite al PC por el contacto del cuerpo humano con los puntos de contacto de un  circuito. Sólo se necesita que otro punto de contacto del componente se toque con un punto neutro para cerrar el circuito. La corriente circula y daña el componente al no soportar éste el excesivo flujo de voltaje y deteriorando sus partes más sensibles.

Cómo eliminar las cargas electrostáticas

1. Se puede tocar un cuerpo metálico aterrizado a tierra (como el gabinete de la PC o una puerta metálica, una reja, una tubería, etc.).

2. Se puede utilizar una pulsera antiestática conectada al gabinete del equipo mientras se lo repara.

3. En el caso de laboratorios de reparaciones, las medidas de seguridad deben incrementarse. Todos los elementos de trabajo (objetos y personas) deben encontrarse al mismo potencial eléctrico. Se usan zapatos aislantes, se crean plataformas antiestáticas de trabajo conectadas tierra, etc. También pueden ser necesarios materiales especiales de manipulación: cartón corrugado con un recubrimiento especial, bolsas antiestáticas, etc.

En los ambientes secos se incrementan las cargas; por eso se requiere también monitorear la humedad ambiental y la ionización. Un Estándar Nacional Americano aprobado en Agosto de 1999 proporciona una guía acerca del control de las cargas electrostáticas en laboratorios, partes, empaques y equipos de la industria electrónica. Forman parte de este estándar, entre otras empresas: NASA, INTEL, Motorola SSG, IBM, 3M, y Boeing.

PARÁMETROS FUNDAMENTALES DE ELECTRICIDAD

Todo elemento de la naturaleza está formado por ÁTOMOS, los cuales se encuentran constituidos básicamente por:

- El Núcleo: es la parte central formada por PROTONES (de carga positiva) y NEUTRONES (de carga neutra).

- Los Electrones: son partículas de carga negativa que giran permanentemente alrededor del núcleo en cantidad variable.

Generalmente, en un átomo es igual la cantidad de electrones girando alrededor a la de protones dentro del núcleo, encontrándose de esta manera en equilibrio eléctrico. Si se perdieran uno más electrones, este átomo intentaría recuperar los electrones perdidos tomándolos de otro átomo próximo. Si, al contrario, le entregáramos electrones de más, intentará deshacerse de ellos entregándolos a otro átomo al que le falten.

La Corriente Eléctrica es un flujo de electrones a través de un material denominado Conductor, desde un punto eléctrico donde hay átomos con electrones de más hacia otro punto eléctrico donde hay de menos.

TENSIÓN: se denomina tensión eléctrica a la Diferencia de Potencial entre dos materiales, denominados POLOS, que permite el desplazamiento de los electrones desde un punto donde estos se encuentran en exceso (polo negativo) hacia el otro donde hay pocos (polo positivo).

- - - - - - - - - - - - - - - . . . . . . . . . . . . + + + + + + + + + +

(POLO NEGATIVO) ------------------------- (POLO POSITIVO)

Exceso de e- _____________ Falta de e-

Existen dos tipos de tensión: Alterna (línea domiciliaria) y Continua: Electrónica (Fuente PC) Química (Pila, batería).

CORRIENTE: la corriente eléctrica propiamente dicha, es la cantidad de electrones que se desplazan a través de un conductor en un segundo. La Corriente se mide en AMPERES y se simboliza como "A".

RESISTENCIA: es la facilidad o dificultad que ofrecen los distintos materiales al desplazamiento de los electrones a través de sus átomos.

Existen materiales conductores (en su mayoría metales), que PERMITEN pasar la corriente en mayor o menor grado, como así también materiales AISLANTES o NO CONDUCTORES que NO PERMITEN el pasaje de corriente. También existen materiales SEMICONDUCTORES.

La Resistencia se mide en Ohms, y se simboliza con "Ω".

Hay dos posibles formas de colocar resistencias en un circuito:

 

En paralelo---------------------En serie

CORRIENTE CONTINUA: es el desplazamiento permanente de electrones sobre un conductor en UN SOLO SENTIDO. Ejemplo, las Baterías. Estas tienen un polo positivo (+) y otro Negativo (-). Es indispensable una Tensión Continua (DCV) para que exista Corriente Continua (DCA), y en ese caso la dificultad ofrecida por el conductor al pasaje de esa corriente se llama RESISTENCIA (Ω). DCV significa DIRECT CURENT VOLTAGE.

La mayoría de los aparatos electrónicos usan corriente continua (DCV); entonces, por ellos la corriente se desplaza en un solo sentido. Si a estos dispositivos se los conecta al revés (sin respetar su polaridad) NO FUNCIONAN y, a veces, podrían dañarse. Al trabajar con DCV debemos respetar el sentido de conexión de los dispositivos.

CORRIENTE ALTERNA: la Corriente Alterna circula por un conductor cambiando permanentemente de sentido a intervalos regulares de tiempo. Es necesaria una Tensión Alterna (ACV), para que circule una Corriente Alterna (ACA), y en ese caso la dificultad ofrecida por el conductor al pasaje de la corriente se llamará IMPEDANCIA. La sigla ACV significa ALTERNATE CURRENT VOLTAGE.

La Tensión de la línea de Red Domiciliaria en nuestro país es Alterna, y su valor es 220 volts (ACV), con una frecuencia de 50 Hertz.

Cuando trabajamos con ACV no tendremos que preocuparnos de la polaridad, ya que ésta cambia permanentemente de sentido. Al "enchufar" un aparato en los tomacorrientes de nuestra casa no nos fijamos si la ficha está en un sentido u otro.

FRECUENCIA: este parámetro aparece con la Corriente Alterna. Como ésta cambia de sentido a intervalos regulares de tiempo, la Frecuencia es la cantidad de veces que una corriente cambia de sentido en un segundo. Su unidad de medida es el Hertz (Hz). Son muy utilizados también sus múltiplos: el KiloHertz (KHz) y el MegaHertz (MHz). Por ejemplo, la Tensión de línea (220 v) trabaja a 50 Hz, es decir cambia de sentido 50 veces en un segundo.

En la PC existe un RELOJ que le marca al procesador la frecuencia para realizar sus instrucciones. Ese reloj genera una pequeña corriente alterna de forma de onda cuadrada, y su frecuencia determina la velocidad del microprocesador. Así decimos que una PC trabaja a 33 MHz (33 millones de instrucciones por segundo), 60 MHz, 100 MHz o más, dependiendo de la velocidad a la que oscile su reloj (aunque no siempre un procesador puede realizar una instrucción por cada fracción de tiempo de reloj).

POTENCIA: si comparamos dos equipos de audio, podemos decir: éste es más POTENTE que aquél. Entre dos lámparas reconoceremos también cuál ilumina más de las dos.

La potencia o trabajo eléctrico que desarrolla un dispositivo, es la relación entre la "Tensión" y la "Corriente" que permite circular (o que consume). Es, por lo tanto:

Potencia (watts) = Tensión (volts) x Corriente (A)

Su unidad de medida es el WATT (w). Sus múltiplos y submúltiplos más usados son: el miliwatt (mw) y el Kilowatt (Kw). Todo aparato eléctrico al funcionar consume potencia eléctrica. La fuente de la mayoría de las PC puede consumir unos 200 watts; un disco rígido no supera los 5 watts.

MULTÍMETRO o TESTER: este aparato permite efectuar mediciones de Tensión Alterna y Continua (ACV y DCV), de Corriente Alterna y Continua (ACA y DCA), de Resistencia (Ω), etc. Los Multímetros o Testers Digitales tienen un precio accesible son necesarios para ciertas reparaciones o diagnósticos en la PC.

Los Multímetros poseen un dial o llave giratoria que permite elegir el parámetro a medir. Poseen tambiéndos puntas de conexión (una roja y la otra negra) para hacer contacto en los extremos a medir. El Rango o cantidad de unidades a medir del parámetro seleccionado debe ser elegido entre los ofrecidos por el tester, excepto en los Testers ‘Autorrango’, donde sólo se debe seleccionar el tipo de parámetro a medir. Para no dañar el instrumento, se debe elegir correctamente tanto el Parámetro como el Rango o escala a medir.

MEDICIONES EN PC

En una PC se realizan mediciones de Tensión, de resistencia y de Continuidad.

Mediciones de Tensión: la Fuente de Alimentación de la PC convierte la Tensión Alterna (220 v ACV) en Tensiones Continuas (DCV) que necesitan los componentes para funcionar.

Mediciones de Tensión ALTERNA (ACV): sea su salida de 110v o de 220v, para medirla debemos elegir el parámetro ACV (alterna), en un rango de valores superior al que deseamos medir y hacer contacto con las puntas del tester (roja y negra) en los contactos del tomacorriente a medir. Aquí no importa el sentido de conexión de las puntas ya que la tensión alterna cambia de sentido permanentemente.

Mediciones de Tensión CONTINUA (DCV): la PC trabaja con Tensiones Continuas (DCV) que toma desde la fuente de alimentación. Son cuatro:

+ 5 volts

cable ROJO

- 5 volts

cable NEGRO

+ 12 volts

cable AMARILLO

- 12 volts

cable NEGRO

Los signos + y - indican el sentido de circulación de la corriente. Todas estas tensiones son tomadas en referencia a 0 volts.

0 volts cable NEGRO.

El valor 0v no es una quinta tensión sino un valor de referencia para que existan los otros.

El conector que usamos para darle corriente a los dispositivos de la PC, consta de cuatro cables. Dos de ellos (amarillo y negro) alimentan a los motores de los dispositivos; los otros dos (rojo y negro) se encargan de los circuitos. Si se conectara esta ficha al revés, se quemaría al dispositivo.

Un único cable de color NARANJA, llamado POWER GOOD, sirve para informar al motherboard si los restantes valores de tensión se encuentran dentro del 10 % de su valor nominal; si es así, presenta una tensión de +5v.

P G cable NARANJA + 5 v

Durante un proceso de búsqueda de fallas en el hardware, hay que verificar si existen tensiones correctas a la salida de la Fuente de alimentación. Para ello, se coloca al tester en el parámetro DCV (continua) en un rango de valores superior al que deseamos medir (20v o más) y conectaremos las puntas de prueba de la siguiente manera en cualquier conector de salida de la fuente:

para medir + 5v

punta negra a cable negro, punta roja a cable rojo

para medir - 5v

punta negra a cable rojo, punta roja a cable negro

para medir +12v

punta negra a cable negro, punta roja a cable amarillo

para medir -12v

punta negra a cable amarillo, punta roja a cable negro

 

Los valores a medir deben encontrarse en ± 10% del valor nominal.

Medición de Continuidad: es la posibilidad de circulación de corriente en un conductor de punta a punta. Esta medición se realiza ubicando en el dial el parámetro Resistencia en la escala más cercana a cero, para luego hacer contacto con las puntas de prueba en ambos extremos del conductor a medir. Si la medición en un cable arroja 0 Ohms indicará que el cable no está cortado. Si el resultado es infinito ó 1 el cable está cortado.

Bajo este mismo concepto y de la misma forma tendremos la posibilidad de comprobar el funcionamiento del Turbo Switch, el Reset Switch, el Power Switch y el Keylock Switch. Estando el TESTER seteado en Ohms, debemos hacer contacto con ambas puntas en los pines de la llave a medir para luego llevarlo a la posición de encendido y apagado. Si el switch estuviera en condiciones deberá arrojarnos 0 Ω en la posición "ON", o ‘infinito ó 1’ en la posición "OFF". -----------------------------------------------------------------------------------------

Chips y Encapsulado

El cerebro de la PC, el Microprocesador, es el chip más sofisticado en una PC, pero no es el único. Un chip es un circuito electrónico miniaturizado y contenido en una pequeña cápsula de Plástico o Cerámica que posee pines para su conexión. El encapsulado, es la protección que rodea a un chip para darle consistencia, impedir su deterioro y permitir su enlace con los conectores externos. Para poder identificar los distintos chips que encontramos en las placas, debemos aprender a reconocer los distintos encapsulados de los chips en general.

Tipos de Encapsulado

DIP (Dual Inline Package): encapsulado de forma rectangular y chata. Presenta Dos Líneas de Pines en sus laterales. Es el encapsulado típico y más conocido. Su ancho, largo y espesor son muy variados. Una marca sobre el chip indica cuál es el pin Nº 1 y las restantes se cuentan a partir de ella en sentido antihorario. Un encapsulado DIP:

SIP (Single Inline Package): es un encapsulado alargado que tiene Una Sola Línea de Pines en uno de sus bordes. Un punto pintado en uno de sus extremos indica el pin Nº 1.

PLC (Pin Line Cuadrature): puede tener tanto una forma cuadrada como rectangular, pero siempre con pines en sus cuatro lados. También en este caso el pin Nº 1 es señalado por un pequeño punto pintado o en bajo relieve o un borde biselado:

PGA (Pin Grid Array): es un encapsulado más moderno, cuadrado y chato. Los pines están en la cara inferior y se encuentran organizados en forma de Grilla.

Todos los encapsulados de chips van en un zócalo, conector en el que calzan sus pines con sólo hacer presión. El zócalo está soldado a las placas y no el chip, para reemplazarlo en caso de fallas evitando desoldarlo. Todo chip, se reconoce por un Código pintado sobre él, que tiene una sigla propia del fabricante, sigue un código estándar que refiere al tipo de chip, modelo exacto y su número de serie.

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