1

1

GENERADORES DE RAMPADE TENSIÓN

0 (v)

10 (v)

2

CARGA DE UNCONDENSADOR

VoE C

R

i(t)

A: Carga

B: Descarga

+

-

A

B

+

-

RC

t

RC

t

O

eR

Eti

eEV

)(

)1(

Ecuación de la malla

t

dttiC

iRtiE

0

)()(

Ecuación de Carga

2

3

DESCARGA DE UNCONDENSADOR

RC

t

RC

t

O

eR

Eti

EeV

)(

Ecuación de la malla

0

)()(0E

dttiC

iRti

Ecuación de Descarga

VoE C

R

i(t)

A: Carga

B: Descarga

+

-

A

B+

-

4

Generadores de Barrido

Características Generales:

V

R

SC VS

Introducción

t

V

t1

t2

e1

e2

3

5

Características Generales:Características

Generales

1

1)(

t

AfL t

)1( /

)(

t

t eKf

Generadores de Barrido

t

V

t1

t2

e1

e2

t

Ve1

e2t

Real

Ideal

6

Error de velocidad de barrido:

Error de desplazamiento:

s

ss

dv

vve

max)( ´

Generadores de Barrido

(e

pendiente la de inicialValor

barrido del final aly principio al pendiente de DiferenciaSe

V

VS

0 tS

VS'

VS

t

(ed)

4

7

Error de transmisión:

Relación de errores:

Generadores de Barrido

V

0 tS t

VS

VS'

´

´

s

sst

v

vve

)( te

tsd eee 1

4

1

8

8

Transistorizado con corriente constante:

Transistorizado con corriente

constante

e

EBeee

R

VVI

C SRe

VEE VCC

IE IC

Generadores de Barrido

5

9

Circuito de Barrido Miller:

Circuito de Barrido Miller

e0(t)

C

R

E et(t) G

II

I

RR

V

RR

VRV

/1´

RR

RRR

I

I

´

Generadores de Barrido

10

Circuito de Barrido Bootstrap:

Circuito

Bootstrape0(t)et(t) G = 1CSw

R

i

ioi

oIto

RRA

V

RRAR

RARVV

/)1()1(

)()(

Generadores de Barrido

6

11

Circuito de Barrido de Corriente:

Circuito de Barrido de Corriente

iL

Rd

D

Vcc

+

VB

-

Vs

t=0 Ts

t

IL

iL

iL=i

Le

-R

d(t-Ts)/L

Vce

Vcc

Vce(sat)

t

IL*Rd

iL =(V

CC/l)t

Generadores de Barrido

12

+V

RS

VZ

+

dz

-

C

+R-

V0

+

-

VBE I = cte+

-

Fuente de corriente constante con transistor

Investigar otras fuentes de corriente constante

Velocidad de barrido

[V/seg]

I = Corriente Constante

C = Condensador

tC

IVo

RateSlew Seg

Vbarrido de Velocidad

dt

dVo

R

VVI beZ

7

13

Fuente de corriente constante con Amp. Op.

+ V

- V

-

+

i- = 0

+ -

R1

R2

I = E/R1

Vo0

E

Vi

V

I= E/R1= Corriente constante

V= 0v dado que existe un corcircuito virtual

14

Velocidad de barrido

[volts]

[seg]

6

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 6 7 8

Velocidad de barridoV=2 [v/seg]

Gráfico de una función rampa lineal

tC

IVo

Velocidad de barrido

[V/seg]

I = Corriente Constante

C = Condensador

8

15

El integrador basado en un Amplificador Operacional

0

-0,2

-0,4

-0,6

-0,8

-1

[volts]

1[seg]

2 3

Vo(t)= - 1/RC Vi (t) dt

- 1/RC = -1

Como un ejemplo, considere un voltaje de entrada Vi = 1v,

al circuito integrador de la figura.

+ V

- V

-

+

+ -1M

R

C=1f

VoVi

¿Qué sucede con el gráfico si la entrada sube a 10v?

16

b) Integrador Activo

R

+ V

- V

-

+

C

E

I = E/R

Salida

B

i- = 0

A

+ -

•Investigar forma

de onda de salida

Integrador Activo

9

17

18

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1F

5k

0-10kD

10k

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo ramp

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

- +

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

Pág. 161 Coughlin

10

19

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1F

5k

0-10kD

10k

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo ramp

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

fte.de cte. constante

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

20

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1F

5k

0-10kD

10k

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

Vo ramp

Integrador Lineal

fte.de cte. constante

11

21

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1 F

5k

0-10kD

10k

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

Vo ramp

Integrador Lineal

fte.de cte. constante

Switch

22

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1 F

5k

0-10kD

10k

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

Comparador

Vo ramp

Switch

Integrador Lineal

fte.de cte. constante

12

23

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1F

5k

0-10kD

10k

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

Comparador

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo ramp

Integrador Lineal

fte.de cte. constante

Cambia el voltaje de referencia

Switch

24

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

La frecuencia de oscilación de este circuito es de

100 Hz.

741

+

-

-15V

+15V

301

-15V

+15VRi = 10k

RB = 10k D

Ei = -1V

C = 0.1F

5k

0-10kD

10k

Vo comp

Vref = 10V

QD

Q1

(a) Circuito generador de onda diente de sierra

100

-

+

Comparador

QD = 2N3904 ó 2N2222

Vo ramp

Switchunidireccional

Integrador Lineal

fte.de cte. constante

Cambia el voltaje de referencia

13

25

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

10

0

-5

-10

15

-15

5

t (ms)

Vo comp

Vo comp y Vo ramp (V)

10 20

Vo ramp

Vo compVref

(b) Salida de onda diente de sierraVo ramp y salida del comparador

t (ms)

5

0

Vo ramp (V)La rampa se eleva hasta alcanzar

el voltaje pico definido por Vref

La tasa de la subida está definida por:

Ei /RiC = Vo ramp/t

105

Vref = 10

ref

i

i

oV

E

CRf

DEMOSTRAR

1

26

Velocidad de Barrido:

ref

i

i

i

i

ref

i

i

i

i

i

i

i

i

V

E

CRf

fCR

EV

fCR

ET

CR

EV

tCR

EV

R

EI

tC

IV

1

1

comparador el conmuta que al valor el es que dado Vref valor el tomaV

1

cortomuyesdescarga detiempoelquedadoTvaloreltomatpero

pero

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

14

27

GENERADOR DE DIENTE DE SIERRA (SAWTOOTH GENERATOR)

T

VO

VO

VC

VC

R1 puede ser un diodo zener

28

GENERADOR BIPOLAR DEONDA TRIANGULAR

741

+

-

-15V

+15V

-15V

+15V

C = 0.05F

Ri = 14k

301

pR = 28k

VB

VA

R = 10k

(a) El circuito integrador 741 y el circuito comparador 301

se conectan para construir un generador de onda triangular

-

+

El circuito generador de onda triangular bipolar en (a) produce las señales de un oscilador de onda cuadrada y triangular que se muestran en (b). La frecuencia de este

generador es de 1kHz.

15

29

GENERADOR BIPOLAR DEONDA TRIANGULAR

15

+Vsat

-Vsat

10

5

0

-5

-10

-15

VUT

VLT

t (ms)1 2 3

VA y VB (V)

(b) Formas de onda

VA en funciónde t

VB en función de t

CR

pf

i

o4

Demostrar que:

30

GENERADOR UNIPOLAR DEONDA TRIANGULAR

741

+

-

-15V

+15V

-15V

+15V

C = 0.05F

Ri = 14k

301

VB

VA

R = 10k

pR = 28k D

(a) Generador de onda triangular unipolar

+

-

El diodo D convierte el generador de onda triangular bipolar en

un generador de onda triangular unipolar. Este es un generador

básico, la frecuencia de oscilación es de 1kHz.

16

31

GENERADOR UNIPOLAR DEONDA TRIANGULAR

15

+Vsat

-Vsat

10

5

0

-5

-10

-15

VUT

t (ms)1 2 3

VA y VB (V)

VA en función

de t

VB en función de t

(b) Formas de onda

CR

pf

i

o2

Generador Triangular

Demostrar que:

32

Generador Triangular

Generador Triangular

+Vcc

-Vcc

0

Vout

0

-Vp

+Vp

A.O

R

>=10R

C

RCf

VV

RC

TV P

Pppout22

)( Demostrar que:

17

33

Generador Triangular

Circuito Generador de Precisión:

+Vcc

-Vcc

-

+Vcc

TL081

-Vcc

Ri

VosVoT

CR

R

+

Vref

- AD630

+

VoT

t (ms)

Vo

T y

Vo

s (

V)

Vref

Generador Triangular

TAREA:DETERMINE LAFRECUENCIA f

34

Generador TriangularGenerador con CI 555:

555

8 4

6

2

3

1

Q12N3638

D1

1N914

1N7463,3 V

Q22N3646

I2

Vo

D2

1N914

1N7463.3V

4,7 K

+12 V

4,7 K

I1

4,7 K

4,7 K

Q32N3646

R2

R1

2,2 K

+

-C

-

+

Vo1

R2 < R1

Vo2

R2 = R1

Vo3

R2 > R1

Gen. con 555

18

35

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)

VCC = 15V

R1

2

641

87

5

5

5

R2

10nF

D D 3

5

0.1F

8.2k

out

T1

R

-

+0.1F

15k

15k

8.2k

6.8k

D

10k10k

10k

1F

-

+

Vo

6.8k

10k

VCC10k

T2

V1

V3V2

D

D

VoRa

Rb

TAREA:

1. ENMARQUE LOS

BLOQUES QUE

COMPONEN ESTE

CIRCUITO Y PONGALE

NOMBRE

2. DIBUJE LAS FORMAS

DE ONDA A LA SALIDA

DE CADA BLOQUE

Ascendente

Ascendente-Descendente

36

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)Formas de onda

t2t1

t2t1

GeneradorEscalera

Generadorde Pulsos

t

t

A medida que t1 disminuye, se tiende a la escalera "ideal"

19

37

t2

t1

t

t

Generador escalera

Generador de Pulsos

A medida que t1 disminuye, se tiende a la escalera "ideal"

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)Formas de onda

38

1 1 1 1

1 1 1 0

1 1 0 1

1 1 0 0

1 0 1 1

1 0 1 0

1 0 0 1

1 0 0 0

0 1 1 1

0 1 1 0

0 1 0 1

0 1 0 0

0 0 1 1

0 0 1 0

0 0 0 1

0 0 0 0

Voltaje de entrada analógica Vi (V)

5V 10V 15V

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)Formas de onda

20

39

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)

VCC = 15V

R1

2

6 41

87

555

R2

10nF

D D 3

5

0.1F

8.2k

out

T1

R

-

+0.1F

15k

15k

8.2k

6.8k

D

10k10k

10k

1F

-

+

Vo

6.8k

10k

VCC10k

T2

ASTABLE A INTEGRADOR

V1

V3V2

D

D

ASTABLE BVoRa

Rb

Switch

40

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)

LF398

LF398

R1

4.7k R2

Q1 = 2N2222

47k

-15V

+15V

35

1

4

6

8

C1

0.01F

C2

300pF

D3 LM1131.2V

CLOCKRESET

CLOCKINPUT

11k

R5

R4 8.2k

R3 4.7k

1N914

D

Vo

1

4

+15V

-15V

5

6 8

3

7

1N914

D2

R6 4.7k

C4

300pF

3k

R8

R7 12k

C3

0.01F

P1 50k

Rango de voltaje

del escalón

TAREA:

DIBUJAR EL DIAGRAMAS DE BLOQUES Y LAS FORMASDE ONDA EN CADA BLOQUE

21

41

GENERADOR ESCALERA(STAIRCASE GENERATOR)

42

http://www.next.gr/inside-circuits/simple-staircase-generator-l10865.html

http://www.tradeofic.com/Circuit/12903-Staircase_generator.html

22

43

44

TAREA

1. CONSTRUIR UN GENERADOR DE

ESCALERA, TENIENDO COMO BASE

UN CONVERSOR DIGITAL ANÁLOGO Y

UN CONTADOR BINARIO

23

2. a) Diseñar un circuito, con amplificadores operacionales que

cumplan con la siguiente Función de Transferencia.

b) Modifique el circuito propuesto en el punto b), de manera que

pueda desplazar la función de transferencia hacia la izquierda o hacia

la derecha.

45

3) Diseñe e implemente un circuito detector

de cuatro niveles ( 2,4,6 y 8 v )

CONDICIÓN: El circuito Detector de Niveles

sólo deberá encender el LED

correspondiente al nivel que está

detectando.

46