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Generador de funciones

Generador de funciones

Un generador de funciones es una forma específica de generador de señales que puede generar formas de onda con formas comunes. A diferencia de los generadores de RF y algunos otros que solo crean ondas sinusoidales, el generador de funciones es capaz de crear formas de onda repetitivas con varias formas comunes.

En particular, se puede convertir en un generador de ondas sinusoidales, un generador de ondas cuadradas y un generador de ondas triangulares.

Además, un generador de funciones puede variar las características de las formas de onda, cambiando la longitud del pulso, es decir, la relación de espacio de marca, o las rampas de los diferentes bordes de formas de onda triangulares o de diente de sierra, pero solo puede crear la formas de onda que están integradas en el generador de funciones. No se puede programar para crear formas de onda adicionales; para ello, se requiere un generador de formas de onda arbitrario, AWG.

Además de simplemente generar las formas de onda, este tipo de instrumento de prueba tiene la capacidad de agregar una compensación de CC a la señal. Esto puede resultar muy útil en varias aplicaciones de prueba.

Por lo general, los generadores de funciones solo pueden operar a frecuencias relativamente bajas, algunos solo funcionan a frecuencias de alrededor de 100 kHz, aunque los instrumentos de prueba más costosos pueden operar a frecuencias más altas, hasta 20 o 30 MHz.

Capacidades del generador de funciones

Los generadores de funciones son capaces de producir una variedad de formas de onda repetitivas, generalmente de la siguiente lista:

Estas son las formas de onda básicas que se producen dentro de un instrumento de prueba de generador de funciones. Estas formas de onda satisfacen la mayoría de las necesidades para probar varios elementos. Cuando se requieren formas de onda especializadas, se requiere un generador de formas de onda arbitrario.

Controles del generador de funciones

Además de una selección de las formas de onda básicas que están disponibles, otros controles en el generador de funciones pueden incluir:

  • Frecuencia: Como era de esperar, este control altera la frecuencia básica a la que se repite la forma de onda. Es independiente del tipo de forma de onda.
  • Tipo de forma de onda: Esto permite seleccionar los diferentes tipos de formas de onda básicas:
    • Onda sinusoidal
    • Ola cuadrada
    • Onda triangular
  • Desplazamiento de CC: Esto altera el voltaje promedio de una señal en relación con 0 V o tierra.
  • Ciclo de trabajo: Este control en el generador de funciones cambia la relación de tiempo de alto voltaje a bajo voltaje en una señal de onda cuadrada, es decir, cambiando la forma de onda de una onda cuadrada con un ciclo de trabajo 1: 1 a una forma de onda de pulso, o una forma de onda triangular con igual aumento y tiempos de caída a un diente de sierra.

Uso del generador de funciones

Los generadores de funciones se utilizan normalmente en los departamentos de desarrollo, pruebas de fabricación y servicio de electrónica. Proporcionan una forma flexible de generación de formas de onda que se puede utilizar en muchas pruebas.

Estos instrumentos de prueba son muy flexibles y no se consideran instrumentos especializados. Aunque a menudo pueden generar señales en el extremo inferior del espectro de RF, normalmente se utilizaría un generador de RF específico, a menos que no haya ninguno disponible.

Además, generalmente no se usan para pruebas de audio de rendimiento, ya que los niveles de distorsión en las aves sinusoidales que normalmente se usarían tendrían niveles de distorsión más altos de lo que a veces requieren estas pruebas. Una cifra típica para la distorsión de la onda sinusoidal podría ser de aproximadamente el 1%.

Si se requiere una estabilidad de frecuencia muy alta, diez de estos instrumentos de prueba permiten que la señal de salida se bloquee en fase a otra fuente.

Tipos de generador de funciones

Hay varias formas que puede adoptar el generador de funciones. Con la tecnología digital moderna existen muchos formatos para este tipo de equipo de prueba.

  • Instrumento de prueba de sobremesa: La forma más utilizada de generador de funciones en el laboratorio de pruebas es el instrumento de prueba contenido dentro de una caja que se encuentra en la mesa del laboratorio. Este instrumento de prueba contiene la fuente de alimentación, los controles, la pantalla y, por supuesto, el conector de salida.
  • Instrumento de prueba basado en rack: Otro formato que puede tomar este tipo de equipo de prueba es un módulo dentro de un sistema de rack como PXI. Basado en PCI, el sistema de rack PXI ha sido desarrollado específicamente para aplicaciones de prueba e incluye una ranura para un controlador o un enlace a una computadora. Las tarjetas de instrumentos de prueba se insertan en el chasis, lo que permite crear un sistema de prueba para satisfacer las necesidades de la aplicación de prueba particular requerida. Las tarjetas de instrumentos de prueba pueden incluir cualquier tipo de instrumento de prueba, incluidos voltímetros, osciloscopios y, por supuesto, un generador de funciones.
  • Generador de funciones USB: Hay varios pequeños generadores de funciones disponibles como instrumentos de prueba basados ​​en USB. Contienen el núcleo del generador de funciones dentro del módulo que se conecta a una computadora a través de una conexión USB. Este enfoque significa que las interfaces de alimentación y control pueden usar la PC en lugar de tener el gasto y el espacio necesarios para proporcionarlos dentro de una caja más grande para el instrumento de prueba.
  • Generador de funciones basado en computadora: Un enfoque diferente es usar software basado en una computadora para proporcionar las formas de onda requeridas y luego usar una tarjeta digital de la salida de audio de la computadora para la señal. Aunque es muy económico, es posible que no tenga la capacidad de salida y la precisión de otros tipos de instrumentos de prueba. Además, si la salida se daña como resultado de las pruebas y una posible conexión incorrecta, etc., puede resultar en reparaciones costosas.

Los generadores de funciones suelen ser muy fáciles de operar. Con la tecnología de procesamiento moderna que a menudo se incluye, esto brinda la posibilidad de muchas características adicionales, incluida la facilidad de operación y el control remoto a través de uno o más de los muchos estándares disponibles.

Hay una buena variedad de generadores de funciones disponibles para varios fabricantes diferentes y también a través de varios distribuidores diferentes. Los costes suelen ser bastante razonables, ya que normalmente son bastante sencillos y no requieren componentes de muy alta frecuencia. Estos instrumentos de prueba pueden ser analógicos o digitales. Los analógicos tienden a utilizar amplificadores operacionales como base del diseño, pero los digitales pueden utilizar alguna forma de síntesis digital directa.

Ver el vídeo: generador de señales con lm567 paso a paso montado en protoboard, signal generator (Octubre 2020).