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ANEXOS
A. esquemas generales
Primer diseño
Segundo diseño
B. Lista de componentes
Material Unidades Utilización
Resistencia 1 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1
1er primer diseño
amplificador inversor
Resistencia 2,2 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 2
1er diseño muestra y
amplificador inversor
Resistencia 220 Ω, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1
1er diseño conversor
intensidad voltaje
Resistencia 1,2 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 1,8 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 12 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 15 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 120 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 150 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 1,5 MΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A.
Resistencia 10 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1 2º diseño del oscilador
Resistencia 680 Ω, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 1
2º diseño del conversor
intensidad voltaje
Resistencia 4,7 KΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 2
2º diseño filtro sallen &
Key
Material Unidades Utilización
Resistencia 1,2 MΩ, ¼ de
vatio y 5% tolerancia 4
2º diseño filtro sallen &
Key
Condensador cerámico de
100 nF 1 1er diseño de la muestra
Condensador cerámico de
10 nF 3
2º diseño para oscilador y
filtro Sallen & Key
Condensador cerámico de
1 nF 2
2º diseño para filtro Sallen
& Key
Condensador cerámico de
220 nF 1 2º diseño de la muestra
Condensador cerámico de
22 nF 2
2º diseño filtro Sallen &
Key
Potenciómetro de 5 KΩ 1 2º diseño de la muestra
Potenciómetro de 100 KΩ 2 2º diseño del oscilador
C. Listado de programas
Simulación del primer diseño
ANALIZADOR.CIR - ANALIZADOR DE IMPEDANCIAS
*
* Fuente para transient analysis
*
VS 1 0 SIN(0 1 5000 0 0)
*
* Fuente para AC analysis
*
*VS 1 0 AC 1 SIN
*
XOP1 0 2 3 OPAMP1
XOP2 0 5 6 OPAMP1
XOP3 6 7 8 OPAMP1
XOP4 1 12 12 OPAMP1
*
S0 8 7 70 0 SW1
S1 9 7 71 0 SW1
S2 10 7 72 0 SW1
S3 11 7 73 0 SW1
*
R0 3 2 1K
R1 2 1 2.2K
R2 6 5 220
R31 8 9 1.62MEG
R32 9 10 162K
R33 10 11 16200
R34 11 0 1800
*
* Muestra
*
* RS 5 4 2.2K
* CS 4 3 100N
*
* Pins puerto paralelo:
* uno tiene que estar a 5V,
* los demás a 0.5V.
*
VS0 70 0 DC 5
RS0 70 0 1MEG
VS1 71 0 DC 0.5
RS1 71 0 1MEG
VS2 72 0 DC 0.5
RS2 72 0 1MEG
VS3 73 0 DC 0.5
RS3 73 0 1MEG
*
* SWITCH MODEL
*
.MODEL SW1 SW(VT=2.5 RON=100 ROFF=100MEG)
*
* OPAMP MACRO MODEL, SINGLE-POLE
* Connections:
* non-inverting input
* | inverting input
* | | Output
* | | |
.SUBCKT OPAMP1 1 2 6
*
* Input impedance
*
RIN 1 2 10MEG
*
* DC gain = 100K and pole1 = 100HZ
* Unity gain = DC gain X pole1 = 10 MHz
*
EGAIN 3 0 1 2 100K
RP1 3 4 100K
CP1 4 0 0.0159UF
*
* Output buffer and resistance
*
EBUFFER 5 0 4 0 1
ROUT 5 6 10
*
.ENDS
*
.OPTIONS nomod nopage
*
* AC analysis
*
*.AC DEC 5 5 50000
*
* Transient analysis
*
.TRAN 0.001S 0.0006S
*
* Resultados AC analysis
*
*.PRINT AC VM(8) VP(8)
*
* Resultados transient analysis
*
.PRINT TRAN V(12) V(8)
.END
Simulación del segundo diseño
PROTOTIPO.CIR - ANALIZADOR DE IMPEDANCIAS
*
* Fuente para transient analysis
*
VS 1 0 SIN(0 1 1K 0 0)
*
XOP1 0 3 4 OPAMP1
XOP2 7 8 8 OPAMP1
XOP3 11 12 12 OPAMP1
*
S0 5 4 40 0 SW1
S1 9 4 41 0 SW1
*
R1 4 3 675
R2 6 5 1200K
R3 7 6 1200K
R4 10 9 1200K
R5 11 10 1200K
R6 5 0 4700
R7 9 0 4700
*
C1 8 6 22N
C2 7 0 11N
C3 12 10 22N
C4 11 0 11N
*
* Muestra
*
* 0 < RS < 5K
*
RS 2 1 2.5K
CS 3 2 200N
*
* Pins puerto paralelo:
* uno tiene que estar a 5V,
* los demás a 0.5V.
*
VS0 40 0 PULSE(-5 5 0.0 1.0U 1.0U 0.5M 1M)
RS0 40 0 1MEG
VS1 41 0 PULSE(-5 5 0.75M 1.0U 1.0U 0.5M 1M)
RS1 41 0 1MEG
*
* SWITCH MODEL
*
.MODEL SW1 SW(VT=2.5 RON=100 ROFF=100MEG)
*
* OPAMP MACRO MODEL, SINGLE-POLE
* Connections:
* non-inverting input
* | inverting input
* | | Output
* | | |
.SUBCKT OPAMP1 1 2 6
*
* Input impedance
*
RIN 1 2 10MEG
*
* DC gain = 100K and pole1 = 100HZ
* Unity gain = DC gain X pole1 = 10 MHz
*
EGAIN 3 0 1 2 100K
RP1 3 4 100K
CP1 4 0 0.0159UF
*
* Output buffer and resistance
*
EBUFFER 5 0 4 0 1
ROUT 5 6 10
*
.ENDS
*
.OPTIONS nomod nopage
*
* Transient analysis
*
*.TRAN 0.0001S 0.002S
.TRAN 0.01S 0.2S
*
* Resultados transient analysis
*
*.PRINT TRAN V(1) V(40) V(41)
.PRINT TRAN V(8) V(12)
.END
Programación del cálculo del amplitud de la señal
#!/usr/bin/python
# Correlacio de senyals
import string
import math
# Inicialitzacio de variables
t=[]
v1=[]
v2=[]
infile = open('dades.dat','r')
# Llegim dades
for line in infile.readlines():
if line[0:1]!='#':
y=line[:-1]
x=y.split()
t=t+[string.atof(x[0])]
v1=v1+[string.atof(x[1])]
v2=v2+[string.atof(x[2])]
np=len(t)
c=0.0
for i in xrange(np):
c=c+v1[i]*v1[i]
c=(2*c/np)**0.5
print "C0 =",c
# I ja esta!
Programación de la correlación con el método de multiplicadores
#!/usr/bin/python
# Correlacio de senyals
import string
import math
# Inicialitzacio de variables
t=[]
v1=[]
v2=[]
infile = open('dades.dat','r')
# Llegim dades
for line in infile.readlines():
if line[0:1]!='#':
y=line[:-1]
x=y.split()
t=t+[string.atof(x[0])]
v1=v1+[string.atof(x[1])]
v2=v2+[string.atof(x[2])]
np=len(t)
# Aquesta dada es interessant coneixer-la abans!!!
f=200
# Quantitats auxiliars importants
dt=(t[np-1]-t[0])/(np-1)
q=int(round(1/(4*f*dt)))
# Integracio
a=0.0
for i in xrange(np-1):
a=a+v1[i+1]*v2[i+1]+v1[i]*v2[i]
a=0.5*a*f*dt
print "A =",a
b=0.0
for i in xrange(np-1):
j=i+q
jj=j+1
if j>np-1:
j=j-np
if jj>np-1:
jj=jj-np
b=b+v1[jj]*v2[i+1]+v1[j]*v2[i]
b=0.5*b*f*dt
print "B =",b
# I ja esta!
Programación de la correlación con el método de int erruptores
#!/usr/bin/python
# Correlacio de senyals
import string
import math
# Inicialitzacio de variables
t=[]
v1=[]
v2=[]
infile = open('dades2.dat','r')
# Llegim dades
for line in infile.readlines():
if line[0:1]!='#':
y=line[:-1]
x=y.split()
t=t+[string.atof(x[0])]
v1=v1+[string.atof(x[1])]
v2=v2+[string.atof(x[2])]
np=len(t)
# Aquesta dada es interessant coneixer-la abans!!!
f=200
# Quantitats auxiliars importants
dt=(t[np-1]-t[0])/(np-1)
q=int(round(1/(4*f*dt)))
# Integracio
#
# La motivacio d'aquest programa es pedagogica. Hi
# algunes optimitzacions que son evidents pero que
# no s'apliquen per mantenir la claredat.
a=0.0
for i in xrange(np-1):
if v1[i+1]+v1[i] > 0.0:
a=a+v2[i+1]+v2[i]
a=0.5*a*f*dt
print "A =",a
b=0.0
for i in xrange(np-1):
j=i+q
jj=j+1
if j>np-1:
j=j-np
if jj>np-1:
jj=jj-np
if v1[i+1]-v1[i] > 0.0:
b=b+v2[i+1]+v2[i]
b=0.5*b*f*dt
print "B =",b
# I ja esta!
Configuración de la tarjeta de sonio Ensoniq ES1371 para enviar la señal sinusiodal (AUMIX)
vol:100:100:P
pcm:57:57:P
speaker:0:0:P
line:0:0:P
mic:0:0:P
cd:0:0:P
igain:0:0:P
line1:0:0:P
phin:0:0:R
phout:0:0:P
video:0:0:P
Configuración de la tarjeta de sonio Sound Blaster para recibir las señales (AUMIX)
vol:100:100:P
bass:0:0:P
treble:0:0:P
synth:0:0:P
pcm:85:85:P
speaker:0:0:P
line:95:95:R
mic:0:0:P
cd:0:0:P
mix:0:0:P
igain:0:0:P
ogain:0:0:P
Programación para enviar y capturar señales a travé s de las tarjetas de sonido.
/*
* Emissió i lectura d'una ona
*/
/*
* Aquests "includes" son els habituals
*/
#include<sys/ioctl.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/soundcard.h>
/*
* Include pels cosinus i arctangents
*/
#include<math.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
/*
* Definicions importants:
*
* NYQUIST -> 2 minim, 10 minim recomanable
* ONES -> 1 minim, 10 minim recomanable
* BUF_SIZE -> NYQUIST*ONES minim, ha de ser parell
*/
#define BUF_SIZE 819200 // (Maquines de 64 bits)
// #define BUF_SIZE 409600 // (Maquines de 32 bits)
#define NYQUIST 10
#define ONES 10
#define FREQ_BASE 44000
/*
* Variables que han de ser presents obligatoriamen t
*/
int audio_fd, format, channels, speed;
unsigned char audio_buffer[BUF_SIZE];
/*
* Escollim dos dispositius
*/
#define DEVICE_NAME0 "/dev/dsp"
#define DEVICE_NAME1 "/dev/dsp2"
int open_mode0 = O_WRONLY;
int open_mode1 = O_RDONLY;
/*
* Programa
*/
int main()
/*
* Declaracio de variables locals
*/
short a,b,c,d,left,right;
int delay,i,len,sortida;
int count = BUF_SIZE/2;
long icount;
double dospiik,freq,fmin,fmax,ik,k;
float fuser,temps;
pid_t child_pid;
/*
* Entrada de l'usuari
*/
fmin=FREQ_BASE*ONES/count;
fmax=FREQ_BASE/NYQUIST;
printf("# Frequencies disponibles: entre %f i %f \n", fmin,
fmax);
printf("# Quina frequencia vols obtenir? ");
scanf("%f",&fuser);
printf("# Provant frequencia %f... \n",fuser);
/*
* WORKAROUND!!! No se perque cal posar aquesta lin ia
*/
fuser=fuser/2.0;
/*
* Calculem constants
*/
k=fuser*count/FREQ_BASE;
ik=floor(k);
icount=(long)ik*(count-1)/k;
icount=icount+1;
freq=FREQ_BASE*ik/icount;
printf("# La frequencia que queda es %f amb un sa mpling de %d
punts \n",freq,icount);
printf("# Hi ha %f ones amb un sampling de %f pun ts cada una
\n",ik,icount/ik);
printf("# Calculant constants \n");
dospiik=2.0*3.1415927*ik;
child_pid=fork();
if(child_pid!=0)
printf("# Soc el pare!\n");
/*
* Obrim el dispositiu
*/
if ((audio_fd = open(DEVICE_NAME0, open_mode0, 0)) == -1)
perror(DEVICE_NAME0);
exit(1);
/*
* Omplim el buffer
*/
// printf("Omplint el buffer \n");
for(i=0; i<2*icount; i=i+2)
sortida = (int) 32767*sin(dospiik*i/(icount-1 ));
audio_buffer[i] = (unsigned char) (sortida & 0xff);
audio_buffer[i+1] = (unsigned char) ((sortida >> 8) &
0xff);
/*
* Configurem el dispositiu
*/
format=AFMT_S16_LE;
if(ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_SETFMT,&format)==- 1)
perror("SNDCTL_DSP_SETFMT");
exit(1);
channels=1;
if(ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_CHANNELS,&channels )==-1)
perror("SNDCTL_DSP_CHANNELS");
exit(1);
speed=44100;
if(ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_SPEED,&speed)==-1)
perror("SNDCTL_DSP_SPEED");
exit(1);
/*
* Escriptura de dades
*/
// printf("Escrivint dades \n");
if ((len = write(audio_fd, audio_buffer, 2*icou nt)) == -1)
perror(DEVICE_NAME0);
exit(1);
/*
* Tanquem el dispositiu
*/
// printf("Tancant dispositiu \n");
if ((len = close(audio_fd)) == -1)
perror(DEVICE_NAME0);
exit(1);
else
printf("# Soc el fill!\n");
// Introduir un delay equivalent a 1/4 el temps d'e scritura o
1/2 del temps de lectura
/*
* Obrim el dispositiu
*/
if ((audio_fd = open(DEVICE_NAME1, open_mode1, 0)) == -1)
perror(DEVICE_NAME1);
exit(1);
/*
* Configurem el dispositiu
*/
format=AFMT_S16_LE;
if(ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_SETFMT,&format)==- 1)
perror("SNDCTL_DSP_SETFMT");
exit(1);
channels=2;
if(ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_CHANNELS,&channels )==-1)
perror("SNDCTL_DSP_CHANNELS");
exit(1);
speed=44100;
if(ioctl(audio_fd,SNDCTL_DSP_SPEED,&speed)==-1)
perror("SNDCTL_DSP_SPEED");
exit(1);
/*
* Esperem!!! Volem que el periode de lectura estig ui mes o
menys centrat!!!
*/
delay = (int) icount/(4*speed);
printf("# Delay = %d \n",delay);
sleep(delay);
/*
* Lectura de dades
*/
printf("# Comencem a llegir...\n");
if ((len = read(audio_fd, audio_buffer, 2*icoun t)) == -1)
perror(DEVICE_NAME1);
exit(1);
// ATENCIO!!! En estereo 2*icount es la meitat de t emps que en
mono!!!
// Per tant llegirem la meitat del temps que escriu rem...
/*
* Treiem el que hem llegit per la pantalla
*/
for(i=0; i<2*icount; i=i+4)
a = audio_buffer[i];
b = audio_buffer[i+1];
c = audio_buffer[i+2];
d = audio_buffer[i+3];
temps = (double) i/(4*speed);
left = a+256*b;
right = c+256*d;
printf("%f %d %d\n",temps,left,right);
/*
* Tanquem el dispositiu
*/
if ((len = close(audio_fd)) == -1)
perror(DEVICE_NAME1);
exit(1);
/*
* Processat de les dades (Encara per fer!!!)
*/
Programación para controlar el puerto paralelo.
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <asm/io.h>
#define BASEPORT 0x278 /* lp1 */
int main()
if (ioperm(BASEPORT,3,1))
perror("ioperm");
exit(1);
outb(0,BASEPORT);
usleep(10000);
if (ioperm(BASEPORT,3,0))
perror("ioperm");
exit(1);
exit(0);
D. Datasheets
