UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA

ELEMENTOS DE ELECTONICA SEGUNDO SEMESTRE

ING JORGE BERNAL

GENERADOR DE FUNCIONES PORTATIL

SOPORTE EN TELECOMUNICACIONES

26 NOVIEMBRE 2014

INTRODUCCION

Este proyecto consiste en un generador de funciones capaz de producir señales triangulares, senosoidales y cuadradas. Este equipo es un instrumento utilizado principalmente en pruebas de laboratorio en la implementación de circuitos electrónicos, es un equipo extremadamente versátil y útil para el estudiante, para el ingeniero o para cualquier persona interesada en la electrónica.

GENERADOR DE FUNCIONES

Un generador de funciones es un equipo electrónico que proporciona una o varias formas de onda con amplitud y frecuencia variables, los generadores de señales son utilizados comúnmente como instrumentos de prueba para el diseño, mantenimiento y localización de fallas de sistemas electrónicos. Los generadores de señales para uso electrónico se clasifican en dos categorías:

Generadores de audio Generadores de radiofrecuencia.

Los de audio (AF) cubren el rango de frecuencia desde 0.1 Hz hasta 100 kHz y los de radio frecuencia (RF) el rango 100 kHz hasta 300 MHz o más.

FUNCIONAMIENTO

Este generador es una versión portátil y funciona gracias a una batería interna de 9 voltios, Para poder observar las señales producidas por el generador es necesario contar con un osciloscopio.

Con el osciloscopio conectado a la fuente de corriente y encendido conectamos las terminal positiva del osciloscopio con la terminal positiva del generador e igualmente conectamos las terminales negativas entre sí, luego movemos el interruptor de encendido a la posición on (el led debe encender indicando que todo está bien y que el generador está en funcionamiento),con el selector del generador seleccionamos el tipo de señal que deseamos utilizar.

Mediante los controles de amplitud y frecuencia podemos manipular la señal para obtener la señal requerida de acuerdo al ajuste realizado este es el tipo de señal que se debe obtener:

SEÑAL CUADRADA

Se conoce por  señal cuadrada a la onda de corriente alterna (CA) que alterna su valor entre dos valores extremos sin pasar por los valores intermedios (al contrario de lo que sucede con la señal senosoidal y triangular. Se usa principalmente para la generación de pulsos eléctricos que son usados como señales (1 y 0) que permiten ser manipuladas fácilmente, un circuito electrónico que genera ondas cuadradas se conoce como generador de pulsos, este tipo de circuitos es la base de la electrónica digital

SEÑAL TRIANGULAR

La onda triangular es un tipo de señal periódica que presenta unas velocidades de subida y bajada constantes. Lo más habitual es que sea simétrica, es decir que, los tiempos de subida y bajada son iguales La onda triangular tiene un contenido en armónicos muy bajo, lo que concuerda con su parecido a una onda senosoidal

SEÑAL SENOSOIDAL

Una onda senosoidal es una señal de corriente alterna que varía a través del tiempo. Es decir cada cierto tiempo ella va a cambiar su polaridad siendo negativa o positiva. 

Está comprendida por dos niveles de voltaje un pico negativo y pico positivo cuya suma dará un Voltaje pico de la onda senosoidal

RX2206

Para la elaboración del circuito se eligió el circuito integrado generador de funciones RX2206, debido a que éste entrega las tres formas de onda requeridas, así mismo tiene un intervalo de frecuencias similar al requerido y tiene un bajo costo. Éste, de acuerdo a su hoja de especificaciones, presenta una distorsión típica en la onda sinosoidal de 0.5% y una frecuencia máxima de 1 MHz. Se compone de cuatro bloques funcionales:

Un oscilador controlado por voltaje (VCO)

Un multiplicador analógico y formador de onda Una etapa de amplificación

Un conjunto de interruptores de corriente

OSCILADOR CONTROLADO POR VOLTAJE

El VCO de este generador funciona por medio de un sistema no lineal, formado por un integrador y un comparador con histéresis. Un capacitor toma la función del integrador, alimentado por una fuente de corriente, la cual cambia de sentido de acuerdo a la salida del comparador, que a su vez compara el valor de tensión entre las terminales del capacitor. Por lo tanto, la frecuencia de este oscilador depende de la magnitud de la corriente y del capacitor utilizado entre las terminales cinco y seis del XR2206, y en el sistema su capacitancia junto con la resistencia, encargada de regular la corriente que le llega al capacitor, determinan la frecuencia del VCO. Debido a esto, para modificar la frecuencia del generador de funciones se tienen que cambiar alguno de estos dos elementos o ambos.

MULTIPLICADOR ANALÓGICO Y FORMADOR DE ONDA

La etapa lógica del generador de funciones tiene la tarea de activar y mantener las selecciones hechas por medio de los botones, logrando así que permanezcan cerrados los interruptores adecuados. Debido a que los botones son del tipo push and release resulta indispensable un circuito lógico que sostenga la señal para los interruptores. Los botones están divididos en dos grupos, los que seleccionan el rango de frecuencias y los que seleccionan forma de onda.

ETAPA DE AMPLIFICACIÓN

En esta etapa es donde se toman las señales que salen del circuito XR2206 y se acondicionan para la salida del generador, lo que involucra darle una ganancia en amplitud y poder adicionar una componente de directa.

COMPONENTES

Un Ic rx 2206

Un condensador de 10 uf Dos condensador de 1 uf Un condensador de 0.1 uf Dos resistencias de 5.1 k

Una resistencia de 200k

Una resistencia de 10 k

Una resistencia de 1 k

Dos potenciómetros de 50 k

CONEXIONES DEL XR 2206

ESQUEMA PRINCIPAL DEL GENERADOR DE FUNCIONES

PLANO GENERAL

Para la elaboración del circuito el diseño se puede realizar manualmente o mediante uno de varios programas especiales para el diseño de circuitos, debido a la complejidad y también por estética se decidió en este caso utilizar el programa PCB, el cual después de realizar las conexiones de los componentes nos permite diseñar manualmente o automáticamente el diseño final

CIRCUITO IMPRESO

Después de elaborar el circuito, establecemos las dimensiones de largo y ancho a las que se va a imprimir el circuito sobre la baquela, de manera automática el programa acomoda y genera las

pistas para el circuito impreso

BAQUELA

Es un placa hecha de un material aislante que tiene un su superficie una delgada lamina de cobre, en ella se pueden armar los circuitos de una forma permanente, luego mediante un proceso de termo transferencia con papel fotográfico, cloruro férrico, una plancha y herramientas de mano elaboramos el diseño del circuito sobre la baquela

VISTA TERMINADA

Finalmente este es el aspecto terminado del circuito, ya montado sobre la baquela

PARTES BASICAS

Acoplando el circuito con los demás componentes en una caja, tenemos el equipo terminado

 

1. Interruptor de encendido

2. Indicador de alimentación

3. Control de frecuencia

4. Control de amplitud

5. Selector de tipo de señal (senoidal, cuadrada o triangular)

6. Salida de señal

7. Terminal positivo

8. Terminal negativo

EQUIPO EN FUNCIONAMIENTO

REFERENCIAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoide señal senoidal

http://www.electronicoscaldas.com/datasheet/Generador-avanzado-XR2206.pdf generador de funciones xr 2206