Reparación y restauración electrónica


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Emisora President Harry sin TX / RX

Es una de las emisoras de radioaficionado más pequeñas del mercado. Concebida para uso exclusivo en los canales de CB, la President Harry deriva de uno de los modelos más vendidos de Uniden: la 520XL.

01_Harry_ID

President Harry (anteriormente Uniden 520XL)

Este ejemplar tiene graves problemas: no funciona en TX, pero tampoco en RX. Compruebo que todos los controles hacen su función, aunque en ningún momento tengo audio ni tampoco puedo activar el transmisor. Tengo que abrir e investigar qué pasa. Para ello saco los 8 tornillos laterales que me permiten sacar la tapa superior e inferior.

02_Harry_Abrir

Apertura de la President Harry

La tapa inferior tiene alojado el altavoz, por lo que para trabajar más cómodamente desueldo los cables correspondientes y retiro dicha tapa. Conviene marcar los cables antes de desconectarlos para no confundir la polaridad al montar.

03_Harry_Altavoz

Conexiones del altavoz a desoldar

Ahora me centraré en el problema de transmisión. Muy probablemente se deba al transistor de la etapa de amplificación (transistor final) en mal estado.

04_Harry_Final

Ubicación del transistor final en la President Harry / Uniden 520XL

Comprobando dicho transistor veo que está en corto. Se trata de un 2SC2166. Compro pues el recambio y procedo a substituirlo. Uso pasta conductora térmica para dotar al transistor de una buena transferencia de temperatura hacia el chasis, lo cual libera calor y lo hace trabajar en un buen régimen.

05_Harry_Poner Final

Substitución del transistor final de la etapa de amplificación

Uso una laca antidesroscante para evitar que la sujeción del transistor se afloje con el tiempo. En la siguiente foto puede verse dicha laca, de color verde.

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Laca antidesroscante

Compruebo que el transmisor (TX) funciona, por lo que esta avería queda resuelta. Ahora me centraré en el receptor (RX). Tengo que averiguar si no tengo señal en recepción o simplemente no tengo audio que lo manifieste. Mirando el esquema se me ocurren varios puntos donde comprobar con el osciloscopio. No inyectaré señal, en principio seguiré la señal de QRM.

07_Harry_Esquema

Puntos a medir con el osciloscopio

Es un seguimiento de la señal de audio para comprobar que el receptor en sí funciona. Si no obtengo señales debo sospechar del mismo. Los oscilogramas que obtengo de los puntos 1 (rojo), 2 (azul) y 3 (violeta) son los siguientes:

08_Harry_Oscilogramas TDA1905

La señal se pierde en el punto 3 (violeta)

Viendo este panorama la avería queda patente: el amplificador de audio obtiene la señal de entrada pero en cambio no muestra salida alguna. La pregunta que me formulo es si estará en modo Mute por un problema en el circuito de Squelch. Mido la señal de Squelch, obteniendo el siguiente oscilograma:

09_Harry_Oscilograma Squelch.jpg

Señal Squelch, con un Rise Time de 12,5 milisegundos

Compruebo que funciona y tiene un Rise Time aceptable, de algo más de 12ms. Por tanto el integrado entra y sale del modo Mute. Como conclusión el circuito integrado IC4, un TDA1905 que hace de amplificador de audio, está en mal estado, ya que trabajando fuera del modo Mute no ofrece señal a su salida aun teniendo señal en su entrada. Hay que substituirlo.

10_Harry_IC Audio

TDA1905, amplificador de audio

Después de cambiar este circuito integrado compruebo la emisora y obtengo una fantástica señal de audio. Por tanto dejo reparados ambos problemas y queda esta President Harry operativa de nuevo. Monto siguiendo los pasos de desmontaje en orden inverso y vuelvo a comprobar satisfactoriamente.

 

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Fabricación de un adaptador Phantom para micros de condensador a 5V (DIY)

Determinadas cápsulas microfónicas funcionan con una alimentación de pocos voltios, entre 1 y 6V. Es el caso de las cápsulas de condensador, que necesitan dicha alimentación para cargarse. Al variar con la presión sonora la distancia entre sus placas esta carga sufre cambios que se traducen en impulsos eléctricos.

Voy a fabricar un adaptador que me permita alimentar este tipo de micros de manera directa usando la alimentación Phantom clásica de +48V que ofrecen la mayoría de equipos profesionales de audio. El esquema que seguiré es el siguiente:

PHA-Esquema

Esquema del adaptador de Phantom a 5V

Como puede verse simplemente usa un Zener para limitar la tensión a 5V, un condensador de filtrado (C1), dos resistencias adaptadoras y un condensador de desacoplo (C2) para la señal de audio. Esta es la lista de componentes que voy a emplear:

1 Condensador de 100µF / 16V
1 Condensador de 33µF / 16V
1 Resistencia de 12KΩ / 1/4W
1-Resistencia de 4K7 / 1/4W
1 Diodo Zener de 5V / 500mA
1 Conector Jack de 3mm ∅ de chasis
1 Conector XLR Macho de chasis
2 Tornillos con tuercas para anclar el conector XLR
1 Trozo de placa de circuito impreso de 55mm x 15mm
1 Caja de tamaño suficiente para albergar el montaje

PHA5_02_Componentes

Componentes para fabricar el PHA-5, circuito impreso no incluído

La idea es integrar la placa de circuito impreso en el conector XLR, soldándola a sus pines y usando la distancia entre ellos para encajarla. En la siguiente imagen puede verse cómo quedaría el montaje a falta de ponerlo en la caja. También puede verse el diseño de pistas, que debe imprimirse en un tamaño de 55mm x 15mm.

PHA-PCB

PHA-5, simulación de colocación de la placa en el conector XLR

Fabrico la placa conforme al diseño anterior, usando el sistema clásico: pintar con un rotulador de placas y sumergirla en ácido.

PHA5_05_PCB

Placa de circuito impreso para el PHA-5

Ahora monto los componentes y encajo la placa entre los pines del conector XLR para soldar posteriormente el conjunto, de manera que quede en una única pieza.

PHA5_06_Montado

PHA-5 pre-montado

Procedo a mecanizar la caja: por un lado pongo el conector Jack de 3mm en el que irá conectado el micrófono, y por el otro el conector XLR que se conectará al equipo que proporcionará la alimentación Phantom de +48V.

PHA5_03_Mecanizado

Mecanizado de la caja

Finalmente coloco los elementos en la caja, soldando la placa al conector Jack mediante cable de audio apantallado.

PHA5_07_Finalizado

Montaje del PHA-5 acabado

Finalmente pongo la tapa y hago las comprobaciones oportunas con un equipo de audio, un micro con conector Jack de 3mm y unos auriculares.

PHA5_10_TerminadoOK.jpg

PHA-5 listo para ser usado

En caso de captar ruido eléctrico se puede optar por forrar internamente la caja con adhesivo metálico que se debe conectar a masa, aunque en mi caso no ha sido necesario.


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Fabricación de un interface para modos digitales de radio (DIY)

Los modos digitales permiten a los radioaficionados contactar a largas distancias con muy baja potencia. La llegada del formato FT8 ha supuesto una nueva revolución en las comunicaciones digitales de radio. Para poder usar este y otros modos voy a fabricarme un interface digital, al que llamaré Digiface. Seguiré un esquema clásico que usa optoacopladores y transformadores 1:1 para un aislamiento óptimo entre el ordenador y el transceptor.

DF1_00a_Esquema

Esquema eléctrico del Digiface EA3HYN

Como puede verse en este esquema, las líneas de audio están aisladas mediante sendos transformadores 1:1 de 600Ω, y las líneas digitales de datos están aisladas mediante optoacopladores. Esto asegura una separación física PC / transceptor.

Para el conexionado entre el Digiface y los equipos he diseñado un sistema basado en dos conectores:
-Un DB15 para interconectar el Digiface con el PC (RS232 y Audio In / Out).
-Un DB9 para interconectar el Digiface con el transceptor (en mi caso un Kenwood TS-850S)

El lector deberá buscar en la documentación de su transceptor qué tipo de conector necesita a la hora de realizar el cable DB9. Para el transceptor TS-850S se necesita un DIN de 13 pines.

En la siguiente imagen se puede ver en la parte superior el pinout que proporcionaré a los dos conectores del Digiface, y en la parte inferior el cableado a realizar. Usaré cable apantallado para la entrada y salida de audio al PC.

DF1_00c_Conexionado

Conexionado Digiface (Arriba: pinout / Abajo: cableado a realizar)

A continuación hago un diseño de la placa de circuito impreso en Adobe Illustrator. La haré a una sola cara y lo más pequeña posible para poderla integrar en una caja relativamente reducida. Para quien quiera seguir este diseño la medida de la placa es de 60mm x 49mm.

DF1_00b_PCB Design

Diseño PCB Digiface EA3HYN

La lista de componentes necesarios para realizar este proyecto es la siguiente:

-1 Placa de circuito impreso de una cara, de 60mm x 49mm
-1 Caja de plástico de 12cm x 4cm x 6cm (ancho, alto, profundo)
-Cable COM-5, 5 vivos y malla (medida según separación PC-Transceptor)
-Cable de audio apantallado, mono (medida según separación PC-Transceptor, x2)
-2 Conectores DB9 Hembra con carcasa
-1 Conector DB9 Macho
-1 Conector DB15 Macho
-1 Conector DB15 Hembra con carcasa
-2 Conectores Jack 3,5mm Macho aéreo
-1 Conector RCA Hembra para chásis
-2 Conectores RCA Macho aéreos
-2 Potenciómetros de 4K7
-2 Mandos para los potenciómetros
-2 Resistencias de 560Ω – 1/4W
-1 Condensador electrolítico de 1µF / 16V
-2 Optoacopladores PC123 o equivalentes
-2 Transformadores relación 1:1 / 600Ω para audio
-1 Interruptor de 1 circuito / 2 posiciones
-3 Leds de 3mm (Rojo – Amarillo – Verde)*
-3 Portaleds metálicos de para leds de 3mm
-Separadores, tornillos y tuercas para el circuito impreso
-Terminales espadín para acoplar los cables al circuito impreso

*: El led rojo se puede conectar a una línea de alimentación del transceptor
Voy a mecanizar la caja con los mandos en el frontal y los conectores en el panel posterior, presentando previamente los elementos para marcar las medidas necesarias.

DF1_01_Carcasa

Mecanizado de la caja

Acto seguido fabrico la placa de circuito impreso. Nada especial, uso el clásico ácido de cloruro férrico diluido, peróxido de hidrógeno 110vol y agua al 40-40-20.

DF1_02_PCB

Fabricación de la placa de circuito impreso en fibra de vidrio

Luego pinto la disposición de los componentes a modo de serigrafiado sobre la placa con un rotulador permanente de punta fina. Inserto los componentes y cableo el circuito. Uso cables de colores que corresponden con los colores usados en los esquemas de pinout representados más arriba.

DF1_04_PCB cableada

Cableado del circuito impreso

Después monto la placa en la base de la caja y conecto todos los cables a los dos conectores traseros del Digiface. Los cables han de ser cortos, pero a la vez lo suficientemente largos como para permitirme abrir la caja en cualquier momento sin tener que desoldarlos.

DF1_06_Cableado Final

Digiface cableado y acabado, antes de cerrar

Acabo el Digiface diseñando e imprimiendo unas etiquetas plastificadas con las indicaciones necesarias para los paneles frontal y posterior.

DF1_09_Frontal y Trasera

Digiface acabado, vista frontal y vista posterior

Finalmente realizo los cables necesarios y los conecto según el siguiente esquema, verificando dos veces cada pin con un tester para evitar errores.

CONEX

Interconexionado de los equipos con el Digiface EA3HYN

Compruebo el correcto funcionamiento del sistema con el software WSJT-X, haciendo contactos vía radio con diversos países del mundo con tan solo 5W de RF.

SOFT

WSJT-X V1.8.0 a pleno rendimiento


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Matriz AV Kramer VP-4x4K que no enciende

Kramer fabrica muy buenos equipos profesionales de audio-vídeo, pero aunque son muy fiables y duraderos naturalmente no están exentos de averías. En este caso una matriz digital 4×4 para señales audio-vídeo ha dejado de funcionar. Simplemente no enciende.

Matriz00_ID

Matriz VP-4x4K de Kramer

Para investigar qué ocurre voy a abrirla y comprobar qué tal funciona la fuente de alimentación, primera sospechosa ante un equipo que no enciende. Para abrirla extraigo los 12 tornillos marcados en la siguiente imagen.

Matriz01_Tapa

Apertura de la matriz

A continuación inspecciono visualmente el interior en busca de alguna señal anómala. No observo nada especialmente sospechoso, por lo que procedo a sacar la fuente quitando los 2 conectores (entrada y salida) y extrayendo los 4 tornillos que tiene.

Matriz02_Interior

Fuente de alimentación

Ahora tengo la fuente accesible, mediante un simple deslizamiento lateral puedo separar el blindaje de aluminio.

Matriz03_Fuente

Fuente de alimentación simétrica de 5V y 12V

Se trata de una fuente simétrica que proporciona 4 salidas: +12V, -12V, +5V y -5V. Al conectarla a la red eléctrica observo que el circuito primario está bajo tensión, pero el secundario no funciona. Esto ya es un buen síntoma, la fuente es la que falla. En este punto hago una prueba con una fuente ATX de PC y la matriz funciona perfectamente. Por tanto me centro en la fuente y comienzo a comprobar componentes. Detecto un doble diodo en corto. Es un rectificador tipo Schottky, caracterizado por tener tiempos de conmutación ultracortos.

Matriz04_DobleDiodo KO

Escribir una leyenda

Para la substitución busco una alternativa de las que tengo en el taller. Soporta 10A y más tensión que el original, por lo que no hay problema.

Matriz05_DobleDiodo Datasheet

Izquierda: rectificador original / Derecha: rectificador de recambio

Tras cambiar el rectificador detecto un diodo en corto. Es otro rectificador Schottky en mal estado que proporciona una de las salidas negativas de la fuente.

Matriz06_Diodo KO

Rectificador Schottky en cortocircuito

Este rectificador soporta hasta 3A, aunque el consumo de la matriz es muy inferior, por lo que con uno de 2A tendré suficiente. Realmente Kramer ha sobredimensionado esta fuente, lo cual es de agradecer. El recambio soporta mucha más tensión. Es innecesario, pero tampoco hará ningún mal.

Matriz07_Diodo Datasheet

Izquierda: rectificador original / Derecha: rectificador de recambio

En la siguiente imagen se puede ver el diodo substituido, que es de montaje axial, a diferencia del original, que es SMD.

Matriz08_Diodo Cambiado

Diodo rectificador substituido

No viendo ningún otro problema aparente conecto la fuente y compruebo que funciona perfectamente, todas las tensiones están bajo parámetros normales. Monitorizo no obstante la tensión de +5V durante una hora con todo el sistema conectado. Todo normal.

Matriz09_Test

Monitorización de prueba de la tensión de +5V

Tras montar la matriz  vuelvo a comprobar durante varias horas el correcto funcionamiento del equipo. Ninguna anomalía presente.

Matriz10_Funcionando

Comprobación de la matriz una vez reparada

Doy por reparado el equipo. El problema ha sido el diodo que proporcionaba la tensión negativa de salida, al quedar en corto ha destruido el doble diodo Schottky que le entregaba tensión.


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Fabricación de un sencillo medidor de campo de RF (DIY)

Los radioaficionados a veces experimentamos con antenas, fabricamos elementos radiantes y, por desgracia, a veces tenemos ciertos inconvenientes con algo que no se ve pero que puede generarnos problemas muy diversos: la radiofrecuencia o RF. Con la intención de detectar campos de RF voy a construir este sencillísimo medidor que no necesita pilas, es totalmente autónomo y portable. Puede servir para detectar fugas de RF en nuestro cuarto de radio o para ver el diagrama polar de una antena autoconstruida.

RFM1_01_ID

Medidor de intensidad de campo de RF analógico

El esquema que voy a seguir es el siguiente, y consiste sencillamente en un doble detector hecho con dos diodos de germanio tipo OA91 (se pueden usar OA90 o similares) que envía la señal a un microamperímetro. Si la señal es fuerte y satura el medidor se puede usar el potenciómetro incorporado como atenuador de entrada.

RFM1_00_Esquema

Como medidor usaré un indicador de sintonía que reciclé de un viejo equipo de música Hifi de los años ’70. Al tener una escala de 0 a 10 me será útil para comprobar desviaciones de lectura de una forma muy rápida y sencilla.

Monto el circuito por la cara de las pistas con la idea de poder acoplarlo luego en cualquier lugar sin preocuparme de hacer falsos contactos.

RFM1_03_PCB

Placa con los componentes en el lado de las pistas

Ahora blindo la caja que he elegido para el montaje, ya que es de plástico. Si se usa una de aluminio no hay que blindarla. Este blindaje está hecho de cinta metálica adhesiva y lo conectaré a masa. En la tapa puede verse una pequeña porción de blindaje que contactará con la otra parte de la caja, para así tener continuidad y establecer una “jaula de Faraday” en todo el conjunto.

RFM1_04_Blind Tapa

Detalle del contacto de blindaje de la tapa

Monto todo el conjunto previa mecanización de la caja. Uso pegamento termofundible en barras para fijar los distintos elementos a la caja.

RFM1_05_Montado

Interior del RFM-1

Posteriormente diseño en Illustrator dos pegatinas, una frontal con la referencia y otra posterior con las sencillísimas instrucciones.

RFM1_06_AI

Diseño de las etiquetas para el medidor

Las pruebas efectuadas antes de pegar las etiquetas arrojan resultados que ya conocía: tengo presencia de campos de RF en mi cuarto de radio. En la próxima modificación de la antena podré medir si este campo se atenúa o no.

 

 


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Luz nocturna led a 220V-AC (DIY)

A algunos niños no les gusta la oscuridad, por tanto reconforta saber que una pequeña luz vigila sus sueños. Voy a fabricar una luz led enchufable integrada en un conector Schuko. Los componentes a usar son:
-1 led blanco de 5mm
-1 portaled de plástico
-1 diodo 1N4007
-1 condensador de 47nF – 600V
-1 resistencia de 1MΩ – 1/4W
-1 resistencia de 1KΩ – 1/2W
-1 conector Schuko macho aéreo

Led_01_Componentes

Componentes a usar

El conector Schuko en el que voy a integrar el montaje es lo suficientemente espacioso como para que quede todo bien compacto.

Led_03_Enchufe

Schuko macho

El esquema que seguiré es muy sencillo. Aprovecharé que el condensador y la resistencia  de 1MΩ están en paralelo para montarlos como un único componente.

Led_02_Esquema

Esquema de conexión de un led a 220V-AC

Por razones de espacio montaré los componentes entre sí sin utilizar una placa de circuito impreso. Solo tengo que ir soldando componentes y aplicar protector termorretráctil siguiendo el esquema anterior.

En la siguiente foto puede verse el condensador y la resistencia de 1MΩ montados en paralelo y colocados en un hueco del chasis del Schuko. También puede verse un detalle de aislamiento de uno de los tornillos con termorretráctil transparente.

Led_04_Montaje

Detalle 1

A continuación puede verse el diodo 1N4007 y el conexionado del led. Uso termorretráctil para aislar los terminales bajo tensión.

Led_05_Montaje

Detalle 2

Las pruebas en total oscuridad, aunque la foto siguiente no hace justicia, arrojan resultados de una luz tenue pero suficiente. Si se desea más intensidad puede bajarse el valor de la resistencia de 1KΩ ligeramente.

Led_07_Haz

Prueba de la luz nocturna

El led asoma por lo que sería originalmente el orificio de salida del cable, y está perfectamente sujeto con la brida atornillada que el conector Schuko tiene para la sujeción de dicho cable.

Led_08_Acabado

Luz nocturna led acabada


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iPhone 6 con la pantalla rota

Unos de los problemas más habituales con los teléfonos móviles son las caídas, sobre todo si no disponemos de vidrio templado en la pantalla. En este caso una caída provocó la rotura del vidrio frontal de la pantalla de un iPhone 6, y tiempo después el terminal sufrió una caída al agua, momento en el cual dejó de funcionar.

Broken Apple iPhone 6 with cracked screen

iPhone 6 con rotura de pantalla

Cuando un terminal cae al agua lo primero que hay que hacer es apagarlo y sacar la SIM. Luego es conveniente sumergirlo en un material hidrófugo, como la silica antihumedad.

Una vez me aseguro que el móvil no tiene humedad dentro lo conecto al Mac y es detectado, por lo que supongo que funciona correctamente, aunque la pantalla está apagada y no puedo comprobar los daños. En este punto me puedo arriesgar a comprar una pantalla nueva para revivir el terminal. Podría pasar que comprase la pantalla y al instalarla vea que existe algún problema más. Es por esto que opto por comprar una pantalla OEM, más barata sin duda que llevar el iPhone al servicio técnico oficial. Abro el móvil para proceder al cambio de pantalla. Para ello retiro los 2 tornillos Pentalobe® de la base de carga.

iPhone6_02_Pentalobe

Tornillos Pentalobe a extraer

Ahora acoplo una ventosa al frontal, muy próxima al botón Home, para tirar hacia arriba y separar la pantalla.

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Ventosa que permite abrir el iPhone 6

La “bisagra” queda en la parte superior del iPhone. Se trata de dos ganchos que, a la hora de montar la nueva pantalla, se tienen que enganchar en el marco superior del teléfono para luego bajar la pantalla a su posición horizontal y encajarla.

iPhone6_03b_Ganchos

Para montar la pantalla inclinarla 45 grados, enganchar y bajar la pantalla completamente

Con la ayuda de una caja y una banda elástica puedo mantener la pantalla verticalmente mientras procedo a desconectarla. Tengo que quitar dos blindajes:
1-Blindaje del conector de la batería: 2 tornillos.
2-Blindaje de los conectores del panel frontal: 5 tornillos.

iPhone6_04_Caja2

Desconexión del panel frontal

Bajo estos blindajes están los conectores que hay que desmontar. Primero desconecto la batería por motivos de seguridad. Uso una herramienta plástica para hacer palanca sobre su conector. Procedo de igual manera con los 4 conectores del panel frontal, quedando este liberado. Con ello puedo separar el frontal y trabajar sobre él.

El frontal que he comprado en iFixIt contiene la pantalla con sistema multitouch, la cámara frontal, el sensor de proximidad y el altavoz del auricular. No incluye el botón Home con sensor biométrico y por tanto tengo que trasladarlo del frontal roto al nuevo recambio antes de montarlo.

En la siguiente imagen muestro en intermitente la pieza que voy a sacar del frontal roto para instalarla en el nuevo frontal comprado a iFixIt. En dicho recambio nuevo instalaré además el botón Home original con su blindaje correspondiente.

iPhone6_05_Blindaje

Desmontaje del sensor biométrico (botón Home)

Para desmontar el sensor biométrico de huellas (botón Home) tengo que seguir estos pasos:
1-Sacar los 6 tornillos marcados con flechas.
2-Sacar los 3 tornillos inferiores y quitar el blindaje del botón Home.
3-Sacar el tornillo superior.

ATENCIÓN: La zona marcada en amarillo tiene una cinta adhesiva que se tiene que despegar, ya que sujeta el cable plano del botón Home.

Al retirar el blindaje de protección del botón Home puedo desconectarlo haciendo palanca en su conector de la misma forma que quité los conectores anteriores.

iPhone6_06_Conector Home

Desconexión del botón Home

Para retirar el botón Home tengo que calentar un poco la placa de circuito impreso (en la siguiente foto enganchada con la pinza), ya que está pegada al plástico. Uso aire caliente a muy baja temperatura y con un caudal mínimo. Retiro el botón.

iPhone6_07_Boton Home

Retirada del botón Home / sensor biométrico

Finalmente solo queda proceder de forma inversa para montar el terminal siguiendo los siguientes pasos:
1-Montar el botón Home en el recambio adquirido a iFixIt.
2-Montar la chapa posterior original con su cable en el recambio adquirido a iFixIt.
3-Montar el blindaje del botón Home y completar toda la tornillería del nuevo frontal.
4-Posicionar el frontal para conectarlo a la placa base. Conectarlo.
5-Conectar la batería.
6-Atornillar los dos blindajes retirados al principio (5+2 tornillos).
7-Acoplar los ganchos del frontal nuevo en el marco superior del iPhone (posición 45 grados) y bajar la pantalla a su posición original.
8-Encajarla bien y asegurarla con los 2 tornillos Pentalobe® retirados al inicio.

iPhone6_08_iFixIt

Recambio iFixIt: Frontal con pantalla multitouch, cámara, sensor de proximidad y altavoz

No hacen falta imágenes porque coinciden con pasos mostrados anteriormente.

Tras las primeras pruebas la pantalla y el botón Home funcionan perfectamente. Hay que comprobar los nuevos componentes instalados: cámara frontal, sensor de proximidad, altavoz del auricular, multitouch, botón Home y sensor biométrico.