Esos conponentes son lo que se suele llamar "encoder". La idea es generar dos señales de manera que conforme vas girando en un sentido, esas señales van tomando estos valores:
10
11
01
00 y vuelta a empezar.
Cuando giras en sentido contrario, esas señales evolucionan al revés, como es lógico. Con eso, la lógica del ratón es capaz de ir contando pasos, y saber en qué sentido se ha girado el eje.
La explicación de que uno tenga 4 patas y el otro 3, es muy simple. El de 3 es mecánico. Es decir, lo que utiliza son conmutadores mecánicos. La pata central es común a los dos conmutadores, y las otras dos son el otro terminal de los dos conmutadores (lo que se suele llamar canal A y canal B). Internamente está construído de forma que esos dos conmutadores van abriendo y cerrando, siguiendo la secuencia que te he puesto antes.
En cambio, el de 4 patillas es un encoder óptico. Es decir, los conmutadores mecánicos se han substituido por barreras de infra-rojos (en realidad son unos sensores de reflexión, pero la idea es la misma), y la mecánica está hecha de forma que al girar el eje, esas barreras se van cortando o no, para generar la misma secuencia de señales. La cuarta pata es necesaria para proporcionar alimentación a los LEDs que forman las barreras infra-rojas, y a la circuitería interna para los fotosensores, y para acondicionar las señales (en realidad está todo integrado en un chip). La gran ventaja del encoder óptico es que no hay contactos desgastándose, como en uno mecánico.
Para adaptar la electrónica del ratón a este nuevo encoder, a mí se me ocurre un problema que te puedes encontrar. Normalmente, el sistema que utiliza un circuito digital para leer el estado de un conmutador, viene a ser algo así:
+5V | R R | R ===== |
0V ----o o---+-------> circuito
Cuando el conmutador está abierto, lo que ve el circuito son 5V, a través de la resistencia R (normalmente de un valor entre 10k y 100k). Cuando cierras el conmutador, lo que ve el circuito es 0V. Esa resistencia R, se llama resistencia de pull-up, cuando el circuito está montado así. Se puede hacer el montaje al revés, es decir, un terminal del conmutador conectado directamente a +5V, y la resistencia conectada a 0V. En ese caso la resistencia se llama de pull-down.
En la electrónica del ratón, casi con toda seguridad existirán esas resistencias de pull-up o pull-down, puesto que estaba diseñada para leer dos conmutadores. El problema es que si esas resistencias son de valor no muy alto, podrían interferir en que las señales procedentes del encoder óptico no queden bien definidas, y confundan a la lógica (no me parece muy probable, pero podría ocurrir). Lo ideal sería quitarlas, y no creo que sea excesivamente difícil encontrarlas, siguiendo las pistas que parten del encoder actual hacia el chip del ratón.
También podrías encontrarte algún condensador pequeño en esas pistas, formando parte de un circuito anti-rebotes, y también sería bueno eliminarlos.
En definitiva, yo probaría a conectar el nuevo encoder. Las patillas llamadas channel A y channel B del encoder óptico corresponden a las 2 patillas de los extremos del encoder mecánico. Luego tienes que localizar en el ratón las pistas de alimentación, y conectar a ellas las patillas correspondientes del encoder.
Pruebas, y a ver si hay suerte. Si no, habrá que buscar las resistencias de pull-up (o pull-down) y los condensadores, si los hubiere, y quitarlos.