Generadores de señal

Todas la formas de onda

Comparadores

• En la mayoría de los generadores de formas deonda se requiere comparar dos tensiones,para detectar un nivel o un cruce por cero.

VSEÑAL

VREF

VH

VL

0 VREF

VH

VL

0 VREF

VO

VSEÑAL VSEÑAL

Transferencia ideal Transferencia real

VO VO

• Un buen comparador puede ser diseñado en base a un par diferencial y una etapa de salida.

• Suele resultar muy semejante a un amplificador operacional operando a lazo abierto

• Requiere alta sensibilidad y gran velocidad de conmutación de la señal de salida.

• No es recomendable usar un amplificador operacional dado que un amplificador operacional está compensado para usarse a lazo cerrado, lo que limita el ancho de banda (tiempo de crecimiento) y la velocidad de crecimiento o “Slew Rate”

Detector cruce por cero:

a

Eliminando falsos disparos mediante un comparador con histéresis:

Puede lograse una alta inmunidad al ruido respecto de un comparador común

Comparador con histéresis o disparador Schmitt

Considerando realimentación se tiene que:

fds vvv +−=

of vfv =

FRRRf+

=1

1

do vav =

ffaa

vvA

s

o 11

≅−−

==

Pero se da un proceso regenerativo por realimentación positiva hasta que la salida se satura

EXPLICAR

si 1>>fa

a

Disparador Schmitt inversor

a

Otras configuraciones del disparador Schmitt:

Disparador Schmitt no inversor

a

Otras configuraciones del disparador Schmitt:

Disparador Schmitt inversor con referencia

Disparador Schmitt no inversor con referencia

a

a

Generadores

Generador de onda cuadrada y triangular

Notar que si todos los componentes son ideales la oscilación nunca comienza

𝑅𝑅𝐹𝐹 > 𝑅𝑅1

Al utilizar un amplificador operacional como comparador se deben teneren cuenta las demoras en el cambio de estado de la tensión de salida

La onda triangular continúa integrándose durante elcambio de estado de la onda cuadrada por efecto delSlew Rate del comparador.

La tensión de salida del comparador demora encambiar su estado por efecto del Slew Rate delcomparador. Aquí no se toma en cuenta lo señaladomas abajo (*1).

(*1) El comparador demora un tiempo adicional en elcambio de estado al entrar y salir de saturación de suetapa de salida, y como consecuencia el capacitor delintegrador integra más tiempo corriente, alcanzandouna tensión mayor antes de cambiar de sentido (lacorriente). Esto influye tanto en la frecuencia deoscilación como en la amplitud de la onda triangular.

Ejemplo

Sin considerar las limitaciones del TL081:

f =1

2CR3= 5KHz f = 4,8KHz

Considerando las limitaciones del TL081:

La amplitud de la onda cuadrada es ± 10V y dela onda triangular es ± 5V

La amplitud de la onda cuadrada es ± 8,5V y dela onda triangular es ± 4,4V

VCC=10VVSS=−10V

Generador con temporizador 555 simplificado y amp. oper.

C

R

f =0,75RC

𝑉𝑉𝐶𝐶𝐶𝐶3

𝑉𝑉𝐶𝐶𝐶𝐶

(Teórico)

Generador de onda cuadrada y triangular con el temporizador 555

f =0,75

R1 C1 = 7,5KHz

f = 7,1KHz

Difieren del valorteórico debido alos retardos deltemporizador 555

5,4V(5V teórico)

(Teórico)

Debido a losretardos deltemporizador555

fMAX ≅ 110KHz

Variando el ciclo de servicio

Notar que si todos los componentes son ideales la oscilación nunca comienza

𝑅𝑅𝐹𝐹 > 𝑅𝑅1

Generador de onda cuadrada, triangular y sinusoidal

Diagrama en bloques de generador de funciones ICL8038

Conexionado externo básico del generador de funciones ICL8038

Ciclo de servicio al 50% con el generador de funciones ICL8038

Ciclo de servicio al 80% con el generador de funciones ICL8038

Generación de la sinusoide por quiebres de la triangular con el generador de funciones ICL8038

Señal de salida sinusoidal del generador de funciones ICL8038

Esquema eléctrico interno del generador de funciones ICL8038