UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICADEPARTAMENTO DE ELECTRONICA Y COMUNICACIONESCATEDRA: PROYECTO DE ELECTRONICA ANALOGICAPROF: FRANCISCO PARRA

INFORME DE GENERADOR DE SEALES

Integrantes:Apellido:Cedula:

AbrahamPrez20.862.943

OrlandoFornerino22.243.522

AnderValecillos20.280.605

Maracaibo, mayo de 2015

Objetivos

Objetivo General. Disear y montar un Generador de Seales con Amplificadores Operacionales.

Objetivos Especficos. Obtener una Seal Triangular, Rectangular y Sinusoidal.

Adquirir las Seales desde una misma Salida.

Producir la misma Amplitud para todas las Seales de Salida.

Introduccin

La funcin de un generador de seales es sumamente importante para el diseo y desempeo de ciertos circuitos electrnicos, estos producen una seal dependiente en el tiempo con determinadas caractersticas ya sea frecuencia, amplitud y forma de onda, por lo que es esencial contar con uno de ellos para nuestro da a da como profesionales en la electrnica.

El proyecto que se muestra a continuacin trata de un generador de seales partiendo como referencia de la teora de los amplificadores operacionales, teniendo en cuenta de que queremos generar tres seales, una sinusoidal, cuadrada y triangular cada una de estas de igual magnitud.

Materiales y Equipos.

Fuente dual de 12 voltios con toma a tierra. Generador de seales. Osciloscopio. 2 capacitor de 100nF 1 Resistencia de 56K. 1 Resistencia de 36K. 1 Resistencia de 33K. 5 Resistencia de 10K. 1 Resistencia de 2,2K. 1 Resistencia de 1K. 2 Diodos de 1N4007 3 OPAM 741 Cable con conectores coaxiales para osciloscopio Regleta de Prueba (Protoboard). Conectores (cables finos para Protoboard).

Marco Terico

Generador de Seales.Ungenerador de seales,de funcionesode formas de ondaes undispositivoelectrnico delaboratorioque genera patrones de seales peridicas o no peridicas tanto analgicas como digitales. Se emplea normalmente en el diseo, prueba y reparacin de dispositivos electrnicos; aunque tambin puede tener usos artsticos.

Hay diferentes tipos de generadores de seales segn el propsito y aplicacin que corresponder con el precio. Tradicionalmente los generadores de seales eran dispositivos estticos apenas configurables, pero actualmente permiten la conexin y control desde un PC. Con lo que pueden ser controlados mediante software hecho a medida segn la aplicacin, aumentando la flexibilidad.

En Circuitos.Un elemento de electrnica utilizado para generar formas de onda puede ser utilizado en circuitos de instrumentacin, de sonido y de comunicaciones, y tambin en un instrumento generador de funciones, empleado un simple circuito integrado

Un circuito electrnico que proporciona una salida proporcional a alguna funcin matemtica (por ejemplo, La que tuvimos presente en nuestra practica que fueron Cuadradas, Triangular y Sinusoidal), estos dispositivos se utilizan en sistemas de control de retroalimentacin y encomputadoras analgicas.

Comparador. Es un Amplificador Operacional en lazo abierto (sin realimentacin entre su salida y su entrada) y suele usarse para comparar una tensin variable con otra tensin fija que se utiliza como referencia.

Como todo Amplificador Operacional, un Comparador estar alimentado por dos fuentes de corriente continua (+Vcc, -Vcc). El comparador hace que, si la tensin de entrada en el borne positivo (en la figura 1, V1) es mayor que la tensin conectada al borne negativo (en la figura 1, V2), la salida (VOUT en el dibujo) ser igual a +Vcc, en caso contrario, la salida tendr una tensin Vcc.

Figura 1. Comparador

Esta es una aplicacin sin la retroalimentacin. Compara entre las dos entradas y saca una salida en funcin de qu entrada sea mayor. Se puede usar para adaptar niveles lgicos.

Integrador. Figura 2. Integrador Un circuito integrador realiza un proceso de suma llamado "integracin". La tensin de salida del circuito integrador es proporcional al rea bajo la curva de entrada (onda de entrada), para cualquier instante.Un Integrador es un Amplificador Inversor en el que la resistencia de realimentacin se ha sustituido por un condensador. Se tiene:

Si la ganancia es muy alta (A), se tiene un integrador ideal (con un cambio de signo):

La Transformada de Laplace Inversa da la Vs (t) es:

Donde Vo es la tensin a la salida con que est inicialmente cargado el condensador. Por lo tanto, la salida es una suma acumulada (integracin) de la seal de entrada cambiada de signo (inversor).

Datos Tericos y Experimentales

Diagrama del Proyecto.

Primera Etapa del Circuito.En la primera etapa del circuito que fue montado y visto en la figura anterior, Analizamos la seal de salida (Vo) mediante el osciloscopio. La figura dada asumiendo que nos dio deberia ser (Cuadrada) con un voltaje pico-pico de 20v, como se ve en la figura siguiente.

Segunda Etapa del Circuito.De igual Forma la salida de la segunda etapa del circuito esperbamos una seal triangular, y la seal dada en el circuito podramos decir que es una seal perfecta triangular sin distorcion ya que es tomada de una seal triangular perfecta, en un caso experimental quizas se cree una distorsion, de igual manera el voltaje pico-pico fue de 20v, podremos apreciar dicha grafica en la figura siguiente.

Tercera Etapa del Circuito.Respectivamente la seal de salida de dicho circuito fue una figura sinusoidal que era la que esperbamos la grfica fue sumamente exacta ya bien mencionado el porque de las graficas en su perfeccion con un voltaje pico-pico de 38v podremos apreciarla en la imagen siguiente.

La siguiente figura nos muestra un modelo de como es el proceso de un generador de seales de manera muy general.

Clculos tericos.

Para el Oscilador en Puente de Wien () se tiene que: ; y. Tseg.

La tensin de salida es definida mediante la siguiente relacin:

; Volt Volt

Para el comparador de voltaje () se tiene que:La entrada no inversora del OPAM est a un potencial de 0 voltios producto de la alimentacin dual en las resistencias y , por lo tanto la referencia queda fijada en 0 voltios.Cuando la entrada inversora se desplaza por encima o por debajo de este valor, la salida se dispara hacia y originando una onda cuadrada con amplitud y y frecuencia de salida igual que la onda senoidal (159,154Hz).

Para el integrador de voltaje ( ) se tiene que:Para

(Recta con pendiente negativa y amplitud 25,13

Para nos queda:

(Recta con pendiente positiva y amplitud 25,13

Para el amplificador inversor () tenemos que:Las ganancias para cada entrada son: OndaSenoidalVout=,20 Onda Cuadrada Vout=38 Onda Triangular Vout=20

Conclusin

Se determin prcticamente el oscilador de puente de Wien que consta bsicamente de unamplificadory una red de adelando/atrazo compuesto de dos redes RC, una serie y otra en paralelo. Los dos valores deresistenciasycondensadoresson idnticos. Este genera ondas sinusoidales a partir de una entrada DC (Corriente directa). Puede generar un amplio rango de frecuencias. Adems para el diseo se plante una ganancia que debe estar por encima de 1 para asegurar la oscilacin. Como la ganancia debe ser mayor que 1, el cociente de R2 y R1 debe ser igual o mayor que 2. Se realiz comparador,analgicocon OPAM, capaz de comparar dos seales de entrada y variar la salida en funcin de cul es mayor. Cabe aclarar que se coloc en cascada a la salida del oscilador de Wien para obtener una seal cuadrada.En el circuito realizado, se aliment el amplificador operacional con dos tensiones +Vcc = 12V y -Vcc = -12 V. Se conecta la pista V+ del amplificador a masa (tierra) para que sirva como tensin de referencia, en este caso 0 V. A la entrada V- del amplificador se conecta una fuente de tensin (Vi), en este caso es una tensin sinusoidal. Obteniendo en la salida del OPAM una seal cuadrada. Por otra parte la tercera etapa constaba de un OPAM como integrador electrnico que no es ms que una forma de filtro pasa bajo de primer orden que se basa en una red resistencia-condensador. Este se conect en cascada con la salida del Comparador. Observando en la Salida del Integrador una seal Triangular.Tambin tuvimos presente que en trminos de frecuencia todas las seales en la salida posean una frecuencia equivalente, y muy cercana a los valores dados en los clculos tericos.