GENERADORES DE SEÑALES. Osciladores y generadores de señales. Calibración de amplitud y frecuencia. Consideraciones de Impedancia. Diagrama de bloques. Descripción. Capacidad de modulación del generador: de amplitud, de frecuencia y de fase. Modulación interna (400 Hz y 1000 Hz) y externa. Aplicaciones.
VOLTÍMETROS DIGITALES. Características generales. Voltímetro tipo rampa y rampa escalera. Conversión por aproximaciones sucesivas. Error de cuantificación. Especificaciones del voltímetro. Generador de señales De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación navegación,, búsqueda
Generador de señal Leader Instruments LSG-15 .
Un generador de señales, de funciones o de formas de onda es un dispositivo electrónico de laboratorio que genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto analógicas como digitales. Se emplea normalmente en el diseño, test y reparación de dispositivos electr ónicos; aunque también pu ede tener usos artístico. ístico. Hay diferentes tipos de generadores de señales según el propósitos y aplicación; que se corresponderá con el precio. Tradicionalmente los generadores de señales eran dispositivos estáticos apenas configurales, pero actualmente permiten la conexión y control desde un PC. Con lo que pueden ser controlados mediante software hecho a medida según la aplicación, aumentando la flexibilidad.
GENERACIÓN DE SEÑALES
La generación de señales en una faceta importante en la reparación y desarrollo electrónico. El generador de señales se utiliza para proporcionar
condiciones de eba conocidas ara la eval aci n adecuada de var ios sistemas electrónicos ver ificar las señales f altantes en sistemas ue se anali an ara reparación. E isten var ios tipos de ene radores de señales, los cuales tienen diversas caracter ísticas en común. Pr imero, la f recuencia de la señal debe ser estable conocerse con exactitud. Segundo, se ha de controlar la amplitud, desde valores muy pequeños hasta relativamente altos. Por últim o, la señal debe estar libre de distorsión. ay muchas var iaciones de estos requisitos en par ticular para generadores de señales especiali ados como los generadores de f unciones, de pulsos, de barr ido, etc, y dichos requisitos deben considerarse como gener ales.
GE E
E
SE
I
En vir tud de la impor tancia de la señal senoidal el generador de dicha onda representa la pr incipal categor ía de generadores de señales. Este instrumento cubre el rango de f recuencias a par tir de algunos her t hasta var ios gigaher t , y su f orma más sencilla es como se muestra en la figura No.
Figura 1.
iagrama de bloques de un
generador de onda senoida l básico.
El generador de onda senoidal simple consiste de dos bloques básicos, un oscilador y un atenuador . El compor tamiento del generador depende de la f uncionalidad de estas dos par tes pr in cipales. Tanto la exactitud de la f recuencia y la estabilidad, la exactitud de amplitud depende del diseño del atenuador .
MODULAC ION DEL
GE NE
ADOR DE
SE
ALES
a mayor ía de los generadores de señales tiene la capacidad de modular tanto en f recuencia como en amplitud, con un índice o porcentaje de modulación conocido. a modulación de amplitud se puede aplicar al generador de señales nivelado electrónicamente, por medio de la modulación del atenuador de diodo PIN con la señal modulada. El problema ser io que se presenta con esta
modulación es que la amplitud var ía desde dos veces la amplitud de la por tadora hasta cero para un porcentaje del % de modulación, lo cual implica que el atenuador controla por voltaje debe tener al menos una atenuación nominal de 6 dB para que la amplitud se pueda incrementar a dos veces la por tadora y proporcione, en teor ía, una atenuación infinita para conseguir el cero requer ido por el % de modulación. Sin impor tar la técnica de modulación, la mayor ía de los generadores de se ñales proporciona una modulación de amplitud cercana pero no igual a %. a modulación de f recuencia no suf re problemas atr ibuibles al porcentaje de modulación y no existe el % de modulación. Para modular la f recuencia el generador de señales requiere un método para cambiar electrónicamente la f recuencia del oscilador; por lo general; esto lo proporciona un diodo varactor en el circuito oscilador sintoni ado. a cantidad de modulación suministrada por el diodo varactor depende de la f recuencia del osci lador y puede var ias sobre el rango de sintonía del oscilador . Es decir , el generador de señales ha de contar con un método de corrección para este cambio en el índice de modulación de f recuencia. Aplicar la modulación a un generador de señales puede ser u n problema complejo cuando este dispositivo es del tipo sinteti ado. ada uno de estos instrumentos es un caso único, y existen numerosos métodos para suministrar una f uente exacta de modulación.
Generador de Fr ecuencia de Barrido.
omparado con generadores de señales de f recuencia única, el generador de f recuencia de barr ido es un sistema relativamente nuevo, en los inicios de la electrónica la dificultad era encontrar un método para var iar electrónicamente la f recuencia, de modo que se tuviera disponi ble que se tuviera disponible una salida de f recuencia de barr ido rápido. os moduladores con tubos de reactancia dieron muy poca var iación en f recuencia y por lo general un generador de barr ido hacía uso de métodos electromecánicos tal como los capacitores manejadores de motores. Estos pr imeros monstruos mecánicos presentaron desventajas significativas y f recuentemente la mayor ía de las mediciones de respuesta se ef ectuaron con técnicas de punto por punto, utili ando generadores convencionales de señales d e una sola f recuencia. El desarrollo de los sistemas de banda ancha trajo consigo la necesidad de los generadores de f recuencia de barr ido de banda ancha de alta f recuencia. El desarrollo del diodo de estado sólido de capacitancia var iable hi o aún mas por el desarrollo de los generadores de f recuencia de barr ido que ningún otro dispositivo electrónico. Este diodo establece el método para sintoni ar electronicamente un oscilador y hace del generador de barr ido un instrumento muy valioso. a figura 2 muestra el diagrama de bloques de un generador de barr ido básico. a semejanza con el generador de f recuencia única es evidente, sin embargo,
el oscilador del generador de barr ido se puede sintonizar electrónicamente, y se incluye un generador de voltaje de barr i do con el generador para proporcionar el barr ido en f recuencia.
Figura 2.
Diagrama
de bloques de un ciclo de f ase f ija PLL.
Ya
que la relación entre el voltaje de barr ido y la f recuencia del oscilador no es lineal, se proporciona un circuito de compensación entre el voltaje de la f recuencia de barr ido y el voltaje de sintonía del oscilador . a cantidad requer ida de no linear idad, y en consecuencia la cantidad de corrección depende del tipo de oscilador utilizado y del rango de f recuencias cubier to po r el oscilador . ientras mas estrecho sea el rango de f recuencia de barr ido, mas lineal será la relación voltaje ± f recuencia. Por lo general hay un límite de 2 a de la f recuencia máxima - mínima de cualquier oscilador de barr ido. uchos sistemas modernos, como los utilizados para la transmisión de televisión por cable o satélite, tienen anchos de banda cercanos a cientos de egaher tz y requieren técnicas de barr ido para la solución de problemas.
Generador es de P ulso y de
O nda Cuad rad a
os generadores de pulsos y onda cuadrada se utilizan a menudo con un osciloscopio como dispositivo de medición. as f ormas de onda obtenidas en el osciloscopio en la salida o en puntos específicos del sistema bajo prueba proporcionan inf ormación tanto cualitativa como cuantitativa acerca del dispositivo o sistema a prueba.
La
dif erencia f undamental entre un generador de pulsos y uno de onda cuadrada está ciclo de trabajo . El ciclo de trabajo se define como la relación entre el valor promedio del pulso en un ciclo y el v alor pico del pulso. Puesto que el valor promedio y el valor pico se relacionan en f orma inversa a sus tiempos de duración, el ciclo de trabajo se define en términos de ancho del pulso y el periodo o tiempo de repetición del pulso.
iclo de trabajo = Ancho del pulso / Per iodo Los
generadores de onda cuadrada producen un voltaje de salida con tiempos iguales de voltajes altos y bajos de manera que el ciclo de trabajo es igual .5 o al 5 %. El ciclo de trabajo permanece en este valor aún cuando var íe la f recuencia de oscilación.
El ciclo de trabajo de un generador de pulsos puede var iar; los pulsos de poca duración dan un ciclo de trabajo bajo y, por lo general, el generador de pulsos puede suministrar mas potencia durante el per iodo de voltaje alto que un generador de onda cuadrada. Los pulsos de cor ta duración reducen la disipación de potencia en el componente a prueba. A propósito, las mediciones de la ganancia del transistor se pueden ef ectuar con pulsos de cor ta duración que eviten el calentamiento de las uniones, o de esta f orma se minimizan el ef ecto de la temperatura de la unión sobre la ganancia. Los
generadores de onda cuadrada se utilizan siempre que se desea investigar las caracter ísticas de baja f recuencia de un sistema; por ejemplo, para pruebas de sistemas de audio. Las ondas cuadradas son pref er ibl es a los pulsos de cor ta duración si la respuesta transitor ia de un sistema requiere algún tiempo para asentamiento.
Dominio
del tiempo.
Un
osciloscopio estandar es un instrumento de domin io del tiempo. La pantalla en el tubo de rayos catódicos RT despliega una representación de una amplitud contra el tiempo de la señal de entrada y se le suele llamar una f orma de onda de una señal. En esencia, una f orma de onda de una señal muestra la f orma y la magnitud instantánea de la señal, con respecto al tiempo, pero no necesar iamente indica su contenido de f recuencia. on un osciloscopio la deflexión ver tical es proporcional a la amplitud de la señal para la entrada total y la deflexión hor izontal es una f unción del tiempo razón de Barr ido).
Dominio
de la f re cuencia .
Un
analizador de espectros es un instrumento de dominio de la f recuencia. En esencia, ninguna f orma de onda se muest ra en el RT. En vez de esto se muestra una gráfica de la amplitud contra la f recuencia esto se llama un espectro de f recuencia ). on una analizador de espectros el eje hor izontal representa la f recuencia y el eje ver tical la amplitud. Por lo tanto existe una deflexión ver tical para cada f recuencia presente en su entrada. Ef ectivamente, la f orma de onda de la entrada es barr ida con una f recuencia var iable, y se sincroniza la f recuencia central de un filtro para bandas de alta Q, a la razón barr ido hor izontal del RT. ada f recuencia presente en la f orma de la onda de la entrada produce una línea ver tical sobre el RT estos son llamados los componentes espectrales ). La deflexión ver tical altura) de cada línea es proporcional a la amplitud de la f recuencia que presenta. Una representación en el dominio de la f recuencia de una onda muestra el contenido de f recuencia pero no necesar iamente indica la f orma de onda o la amplitud combinada de todos los componentes de entrada de inf ormación en un tiempo específico .
digital diseñado para medir y presentar en f orma digital una var iable tensión de la corr iente eléctr ica. Es impor tante tener la tensión adecuada para la cual f ueron diseñados los dif erentes dispositivos conectados al sistema. Salirse de éste rango de operación puede ser motivo de deter ioro de los mismos. uando la tecnología nos permite saber , cual es la tensión, con bastante precisión, no se debe seguir con dispositivos que solo indican que µµhay¶¶ tensión pero no exactamente
Descripción El voltímetro es tal vez el instrumento que más aplicaciones tiene. Fuera de la f unción específica de medir un voltaje, existen muchos parámetros que se miden indirectamente con voltímetros por ejemplo: Velocidad por medio de taco ± generadores. Frecuencia por medio también de taco ± generadores. Presión usando sensores cuya resistencia var ia con la presión como es el caso de los indicadores usados por la industr ia automotr iz. Temperatura, un caso similar al anter ior .
Aplicaciones En el Voltímetro VELASQUEZ usted encontrará: Valores f áciles de leer ayor exactitud Alta impedancia de entrada Ajuste automático del cero Auto cero Amplia gama de rangos voltaje de sensado Amplia gama de voltajes auxiliares Y el mejor producto VELASQUEZ ... servicio y garantía verdadera.
Figura 1.- Conexión de un vo ltímet o en un circui t o
En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante elevadas empleando comple jos circuitos de aislamiento. En la Figura 1 se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de potencial. En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportarían los devanados y órganos mecánicos del aparato o los circuitos electrónicos en el caso de los digitales, se les dota de una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltímetro, de forma que solo le someta a una fracción de la tensión total. A continuación se ofrece la fórmula de cálculo de la resistencia serie necesaria para lograr esta ampliación o multiplicación de escala: , donde N es el factor de multiplicación (N1) R a es la R esistencia de ampliación del voltímetro R v es la R esistencia interna del voltímetro
