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¿Para qué sirve el generador de formas de onda o generador de funciones?

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¿Qué es el CI XR 2206?

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¿Cuáles son los valores recomendados de las resistencias y condensadores conectados al XR 2206?

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Dibuje los esquemas para generar sinusoides de una o dos fuentes.

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¿Cuál es (o son) el procedimiento de calibración y ajuste para un mejor funcionamiento?

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¿Por qué conviene más usar una fuente de alimentación simétrica?

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¿Cuál es la diferencia entre colocar una resistencia en el pin 7 o pin 8 del XR 2206?

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¿Cómo se elige la señal triangular o sinusoidal en el XR 2206?

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¿La salida de onda cuadrada es compatible para aplicar a circuitos digitales TTL?

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¿Cómo se modifica la frecuencia de la señal de salida del generador?

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Calcule teóricamente las frecuencias mínima y máxima de operación para el circuito de la Figura 3.2 del PDF. Nota R6 = R7.

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¿Cuál es la finalidad de las resistencias R3, R4, R5 sobre la forma de onda sinusoidal?

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Simule en computadora los circuitos 3.2, 3.17 y 3.19.

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Una vez conocida la frecuencia de oscilacion y con el valor indicado de R1 se debe elegir el valor correspondiente de C1 y de esta forma ir variando R1 hasta obtener la frecuencia deseada. Cuando se coloca una resistencia de 220 Ω entre los pines 13 y 14, se genera una salida sinusoidal el el pin 2 con una distorsion menos que 2.5%. R6, R7, C3 y C4 sirven para polarizar la señal del pin 2 aproximadamente a la mitad del valor de la fuente de alimentacion. La señal de salida (pin 2) es desacoplada del nivel DC por C5 y tiene una amplitud totalmente variable via R5 que proporciona la señal de salida final. La maxima amplitud de la señal se puede hacer mediante R3 (previa desconexion de R4 del pin 13), donde se obtiene una señal de forma de onda triangular a la salida que puede ser modificada (su recorte) variando R3. La distorsion puede reducirse por debajo de 2.5% mediante un ajuste cuidadoso de R4.

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La diferencia es que cada resistencia se activara dependiendo de la polaridad de la señal en el pin 9. Cuando el pin 9 se encuentra un circuito abierto o un voltaje de polarización mucho mayor o igual a 2V se activa solo la resistencia del pin 7. Cuando el voltaje es menor o igual a 1V se activa la resistencia del pin 8.

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Porque están diseñadas para alimentar circuitos que requieren voltajes estables y sin fluctuaciones, para equipos sensibles al ruido por fluctuación eléctrica.

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Ventajas de usar una fuente de alimentación simétrica:

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Ventajas de usar una fuente de alimentación simétrica:

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1. Mayor versatilidad: Las fuentes de alimentación simétricas proporcionan dos voltajes de salida opuestos, lo que las hace ideales para alimentar una amplia gama de circuitos electrónicos que requieren voltajes positivos y negativos.

2. Simplificación del diseño del circuito: Al tener dos voltajes disponibles, las fuentes de alimentación simétricas pueden simplificar el diseño del circuito al eliminar la necesidad de componentes adicionales para generar voltajes negativos a partir de un voltaje positivo.

3. Mayor eficiencia: Las fuentes de alimentación simétricas pueden ser más eficientes que las fuentes de alimentación de un solo voltaje, ya que pueden utilizar transformadores y rectificadores más eficientes.

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• R3: Controla la amplitud máxima de la señal sinusoidal de salida. Para establecer R3, primero se desconecta R4 para obtener una onda triangular, y luego se ajusta R3 hasta eliminar cualquier recorte en la forma de onda triangular. Después, se reconecta R4 para verificar una buena forma de onda sinusoidal.

• R4: Ayuda a ajustar la distorsión de la onda sinusoidal. Un ajuste cuidadoso de R4 puede reducir la distorsión armónica total por debajo del valor típico de 2.5%.

• R5: Proporciona la señal de salida final desacoplada del nivel DC, permitiendo una amplitud completamente variable de la señal sinusoidal de salida.

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Según la información del documento, los valores típicos recomendados para 𝑅 y 𝐶 son:

• Resistencia (RT): 4 kΩ a 200 kΩ

• Condensador (CT): 0.001 µF a 1 µF

Para calcular las frecuencias mínima y máxima, usaremos los valores límite de R y C:

- Frecuencia mínima:

• R = 200 kΩ

• C = 1 uF

• fmin = 1/(RC) = 5 Hz

- Frecuencia máxima:

• R = 4 kΩ

• C = 0.001 uF

• fmax = 1/(RC) = 250 kHz

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Circuito en Multisim.

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Simulación en Multisim.

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Circuito en Multisim.

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Simulación en Multisim

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Circuito en Multisim.

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Simulación en Multisim.

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Un generador de formas de onda, también conocido como generador de funciones, es un dispositivo electrónico utilizado en laboratorios de electrónica, telecomunicaciones y otros campos relacionados. Su principal función es producir señales eléctricas con formas de onda específicas, como ondas sinusoidales, cuadradas, triangulares, diente de sierra, pulsos, entre otras este hace referencia a un instrumento, utilizado generalmente en el ámbito industrial, que produce una señal eléctrica en forma de onda pudiéndose inyectar en un circuito electrónico para realizar pruebas de diferente tipo junto a otros instrumentos industriales en concreto, un generador de señales se utiliza para obtener señales periódicas, en las que la tensión varía periódicamente en el tiempo, controlando su período, reconocido como el tiempo en el que se realiza una oscilación completa, y su amplitud, el máximo valor que toma la tensión de la señal.

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El XR-2206 es un CI generador de funciones monolítico capaz de producir una alta calidad de ondas seno, cuadrada, triangular, rampa y pulsos de alta estabilidad y exactitud y la forma de onda de la salida puede ser ambas, AM ó FM, es decir puede variar tanto en frecuencia como en amplitud por un voltaje externo. La operación de frecuencia puede ser seleccionada externamente sobre un rango de 0.01Hz a más de 1MHz este IC es ampliamente utilizado en aplicaciones de generación de señales de baja frecuencia, como en la fabricación de generadores de funciones, osciladores de audio, instrumentos de prueba y medición, entre otros dispositivos. Ofrece una solución compacta y de bajo costo para la generación de formas de onda controladas por voltaje.

Características:

Baja distorsión en la onda seno, típicamente 0.5%.

Excelente estabilidad térmica, 20ppm/°C (típico).

Amplia gama de barrido, 2000:1 (típico).

Baja sensibilidad a la alimentación, 0.01%V (típico).

Modulación de amplitud lineal.

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Resistencia de ajuste de frecuencia: este resistor podría ser entre 1 kΩ y 10 kΩ.

Resistencia de ajuste de amplitud: este resistor podría ser entre 1 kΩ y 10 kΩ.

Resistencia del pin de sincronización: Un valor común podría estar en el rango de 1 kΩ a 10 kΩ.

Condensador de frecuencia: Un valor podría ser entre 100 pF y 100 nF.

Condensador de amortiguación: Un valor podría estar en el rango de 0.01 µF a 1 µF.

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En el pin 3 STO veremos la señal de salida que puede ser sinusoidal o triangular, esto se controla internamente por un VCO (Osciloscopio controlado por voltaje), el cual es alimentado dentro del bloque formador sinusoidal y multiplicador de dispositivo

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Este bloque es como un amplificador diferencial, si los pines 13 y 14 están abiertos, se visualizará una salida rampa en los pines 2 y 3.

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Si ponemos una resistencia de cientos de ohmios entre los pines 13 y 14 el bloque corta los picos de la señal de la rampa produciendo una salida sinusoidal entre los pines 2 y 3.

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Ósea la elección entre una señal triangular o sinusoidal depende de colocar una resistencia o no entre los pines 13 y 14.

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La salida de una señal cuadrada generada por un generador de señales, como el XR-2206, es compatible con circuitos digitales TTL (Transistor-Transistor Logic).

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Los circuitos digitales TTL funcionan con niveles de voltaje específicos para interpretar señales como 1 o 0. Para una señal TTL, típicamente se utiliza un nivel alto (1) en un rango de voltaje de aproximadamente 2.7V a 5V y un nivel bajo (0) en un rango de 0V a 0.8V. La señal cuadrada generada por el XR-2206 generalmente se encuentra dentro de estos rangos, lo que la hace compatible con la entrada de circuitos digitales TTL.

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En el texto mostrado, nos indican que el corazón de la unidad es el Oscilador Controlado por Voltaje (VCO), el cual es excitado vía un par de conmutadores de corriente.

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El condensador principal de temporización VCO es conectado entre los pines 5 y 6. El cual puede tomar cualquier valor del rango de 1000pF hasta 100Uf.

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La resistencia principal de temporización del VCO (el cual controla la corriente de temporización del dispositivo) es conectado entre el riel de la fuente negativa del circuito (pin 12) y el pin 7 o pin 8. Este puede tener cualquier valor en el rango de 1KΩ a 2MΩ.

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La frecuencia de oscilación está dada por:

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La frecuencia de oscilación está dada por:

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El cual puede ser variado ya sea por R o C. Para una óptima estabilidad térmica y mínima distorsión de onda sinusoidal, R deberá tener un valor en el rango 4KΩ a 200KΩ.