GENERADOR DE FUNCIONES

DISEO DIGITALGENERADOR DE FUNCIONES

Fecha de entrega: 10-12-14

INTRODUCCIN

Este proyecto consiste en un generador de formas de ondas o generador de funciones capaz de producir seales triangulares, sinusoidales y cuadradas.Este generador de formas de ondas se basa por completo en un nmero limitado de componentes pasivos de circuitos (resistencias, potencimetros, condensadores, interruptores, conectores, etc.). Este generador de funciones o de formas de ondas es un instrumento de laboratorio extremadamente verstil y til para el estudiante, para el ingeniero o para cualquier persona interesada en la electrnica. Su costo es apenas una fraccin del costo de generadores de funciones comerciales y profesionales disponibles hoy en da.Debido a la gran cantidad de posibles usos que podamos darle a nuestro generador, este debe poder satisfacer ciertas necesidades bsicas, tales como las enunciadas a continuacin.Un amplio rango de frecuencias, el cual estar forzosamente limitado a lo que nuestras aplicaciones ms comunes requieran. Elegir un rango de frecuencias demasiado grande implicara un coste mas elevado, ya que se deberan utilizar materiales y componentes de mayor calidad y una consecuente complicacin del diseo de nuestro circuito (por ejemplo, en frecuencias muy elevadas, se debe tener cuidado hasta el diseo del PCB para evitar efectos indeseados)Estabilidad en amplitud y frecuencia, dos cosas extremadamente importantes. Cualquier equipo generador de seales, debe garantizar una amplitud estable de la seal, ya sea dentro de una misma escala y variando la frecuencia, as como tambin al pasar de una escala a otra. Por su parte, la frecuencia debe tambin mantenerse lo ms estable posible, durante todo el tiempo que dure el trabajo con el equipo y en diferentes condiciones ambientales (das de calor, con mucha humedad, etc.).

El circuito est diseado para operar con una fuente de alimentacin nica de 24 V, o con una fuente dividida simtrica de 12 V. Para la mayora de las aplicaciones, la operacin con fuente simtrica es la preferida porque produce un nivel de salida c.c. casi igual al nivel del potencial de tierra (0 V).

El circuito de provee 3 formas de ondas bsicas: seno, tringulo y rectangular o cuadrada. Existen 4 rangos de frecuencias que dan un rango total de frecuencia de 1 Hz a 100 KHz. En cada rango, la frecuencia puede ser finamente sintonizada por medio de un potencimetro en un rango de 100:1.

La salida sinusoidal o triangular puede variarse aproximadamente de 0 a 6 Vp-p desde una impedancia de 600W.

Los circuitos principales usados en este proyecto fue el amplificador operacional lineal, cuyo propsito general es que tiene capacidad de manejo de seal desde f=0 Hz hasta una frecuencia definida por el fabricante; tiene adems limites de seal que van desde el orden de los nV, hasta unas docenas de voltio (especificacin tambin definida por el fabricante). Los amplificadores operacionales caracterizan por su entrada diferencial y una ganancia muy alta, generalmente mayor que 105 equivalentes a 100 dB.El A.O. es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, la cual permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo tierra (o el punto de referencia que se considere).El nombre de amplificador operacional proviene de una de las utilidades bsicas de este, como lo son realizar operaciones matemticas en computadores anlogos.

Un amp op es un amplificador diferencial que puede ser modelado por el circuito de dos puertas. Lo que lo caracteriza como un amplificador operacional es su elevada ganancia de voltaje una A de 100000 o superior. Por lo tanto, slo se requieren aproximadamente 50 V en vi para producir v0 = 5 V.El smbolo correspondiente a un amplificador operacional. A diferencia del modelo, el amplificador operacional no est en realidad conectado a tierra. Sin embargo, s est conectado a una fuente de voltaje positivo y negativo, estableciendo en efecto una tierra aproximadamente a mitad entre los suministros. Estos son tpicamente de +15 V y -15 V, puro pueden ser de +5 V y -5V. Los terminales ms y menos a la entrada del amplificador operacional indican la polaridad de vi que hace positivo a v0.El amplificador operacional en nuestro proyecto va a ser la pieza ultima, su salida va a ir al osciloscopio y es donde vamos a poder regular el offset y la amplitud.Para el control del offset vamos a utilizar el montaje que acabamos de comentar, es decir, en configuracin como sumador, y mediante su realimentacin lo usaremos para variar la amplitud. A la salida del D.A.C. como anteriormente dijimos hemos colocado una resistencia ya que el D.A.C.-08 es un conversor de intensidad, con eso transformaremos la intensidad en voltaje ya que la impedancia de entrada de un operacional se considera infinita.EL contador 74HC590 es un dispositivo de alta velocidad CMOS, es un contador binario de 8 bits con un registro de almacenamiento y salidas 3-state. El registro de almacenamiento paralelo (Q0 a Q7) salidas. El contador y registro de almacenamiento tienen flanco positivo separada desencaden reloj insumos (CPC y RCP). Si ambos relojes son conectados entre s, el estado del contador siempre es un cargo por delante de la caja registradora interna. Se proporciona una salida de acarreo ondulacin (RCO) de cascada. En cascada se lleva a cabo mediante la conexin de RCO de la primera etapa a la CE de la segunda etapa. En cascada para las cadenas ms grandes de recuento puede llevarse a cabo mediante la conexin de RCO de cada etapa a la entrada de reloj del contador ( CPC) de la etapa siguiente. Si ambos relojes estn conectados entre s, el estado del contador siempre es un cargo por delante de la caja registradora.Para generar cada una de las funciones en este proyecto se programo una memoria EPROM donde con los clculos correspondientes y la conversin hexadecimal obtuvimos las funciones para cada una.La memoria es una memoria de la familia CMOS de 64K, adems de que se puede programar las veces que se quiera debido a que es una EPROM, La memoria en un perifrico conectado al puerto paralelo que sirve para programarla; con el programa se lee la memoria para ver que est totalmente vaca y asegurarse de que no hay ningn error. Una vez hecho esto se cargan las ondas y se colocan en las direcciones de memoria que elijas

Diagrama:

Modelo Fsico:

Conclusin:Como su nombre lo indica, un generador de funciones es un equipo electrnico capaz de generar seales de forma senoidal, triangular y cuadrada, de parmetros variables. Se puede emplear un generador de este tipo en ensayos de laboratorio, tales como prueba y calibracin de sistemas de audio, filtros, pequeos circuitos que requieran una seal patrn de entrada, etc.Este generador de funciones trabaja especficamente en un rengo de frecuencias que van desde 1Hz hasta 270Hz, que puede ser variable mientras cambiemos el capacitor que se encuentra en la patita 2 del 555Dentro de las funciones que podemos encontrar en cualquier generador estn, control de frecuencia, amplitud, rango de barrido y nivel de offset de DC.