Uno de los instrumentos de medida, más comunes en los laboratorios de electrónica está el generador de funciones, un equipo muy útil para el análisis del comportamiento de los circuitos.
Está pensado para trabajar desde los 0 Hz hasta algunas decenas de MHz.
Todos los instrumentos de medida están diseñados para permitirnos realizar el análisis del comportamiento del equipo que deseamos verificar. Es decir, tanto en el proceso de desarrollo, como en el de ajuste y pruebas o como en el de mantenimiento de un equipo, tenemos la necesidad de una serie de instrumentos que nos permitan determinar el comportamiento del mismo en su modo de funcionamiento normal.
Cualquier sistema de pruebas está basado en un conjunto de instrumentos que nos proporciona todas las señales de entrada y alimentación que necesita el equipo bajo prueba para su correcto funcionamiento, además de todos aquellos encargados de recibir las señales que se generan dentro del mismo, y de analizar sus distintos parámetros. Del mismo modo, en el interior del equipo se realiza un procesamiento de dichas señales de entrada, para obtener unas señales de salida determinadas.
Para la medida de estas señales de salida, o de aquellas que se generan en el interior del equipo, dispondremos de osciloscopios, analizadores de espectros, polimetros, vatimetros, etcétera. Equipos que, por lo general, reciben señales. analizan sus parámetros y nos entregan los resultados obtenidos.
Pero, como hemos dicho anteriormente, también se necesitan instrumentos que nos proporcionen señales de entrada al equipo bajo prueba, que deben ser lo más parecidas posibles a aquellas con las que trabajará en modo real. Entre estos equipos se encuentran todo tipo de fuentes de alimentación y de generadores de señal. De estos últimos tenemos una gran variedad, dependiendo de las frecuencias de trabajo y del tipo de señal que se necesite.
Uno de estos generadores, muy útil y versátil, es el generador de funciones, capaz de proporcionarnos una gran variedad de señales, con una amplia gama de frecuencias, distintos tipos de señales y con distintas amplitudes.
El generador de funciones
El mas tradicional y más conocido de estos instrumentos es aquel que produce formas de onda sinusoidales, cuadradas y triangulares. Después, a medida que el equipo se hace más complejo y profesional, se le van añadiendo una serie de funciones y posibilidades de uso que determinan la calidad y uso del mismo.
Así pues, en un generador de funciones deberemos tener en cuenta, como parámetros importantes los siguientes:
Los distintos tipos de señales que es capaz de proporcionarnos, es decir, señales sinusoidales, cuadradas, triangulares, en rampa, una señal de barrido, o de disparo, generación de impulsos, modulación AM y FM para algunas de estas señales, etcétera.
El rango de frecuencias de trabajo, con una fácil programación y selección de la frecuencia de salida. Los modernos generadores trabajan desde algunas centésimas de Hz hasta varias decenas de MHz.
El rango de los niveles de las diferentes señales de salida, desde algunos milivoltios, hasta algunas decenas de voltios (20 V), para los equipos profesionales.
La precisión y estabilidad de la frecuencia de la señal de salida nos determina la calidad del equipo.
La distorsión de la onda sinusoidal. Si la señal generada tiene una distorsión elevada no estaremos seguros de que la distorsión de salida del equipo bajo prueba es propia o del generador.
A medida que la electrónica ha hecho posible integrar circuitos en componentes o en placas de reducido tamaño, ha quedado espacio libre en el interior para ser utilizado en añadir una seri de funciones que anteriormente eran realizadas por otros instrumentos específicos.
Así, tenemos equipos que incorporan módulos para la generación de todo tipo de impulsos, en donde la onda cuadrada incorporada permite generar formas de onda complejas. Disponen de un disparo interno muy útil para crear formas de onda en puerta, por ráfagas y sincronizadas en fase, de modo que esta señal puede utilizarse para la sincronización del generador con otros instrumentos.
En las señales sinusoidales existe la posibilidad de obtener diferentes tipos de modulaciones muy útiles para la prueba de equipos de radio y de baja frecuencia.
También pueden incorporar módulos que sean generadores de ondas arbitrarias para aplicaciones especiales en baja frecuencia. En este modo de funcionamiento permiten crear ondas especiales en forma de series de rampas de voltaje o vectores.
Por otro lado, los paneles de control suelen ser bastante ergonómicos, a fin de que podamos identificar de una manera rápida las distintas funciones y opciones de que dispone el equipo, así como poderle sacar el máximo provecho a las diferentes prestaciones que nos ofrece.
Por lo general, la mayoría de los equipos disponen de este módulo como opción, aunque muchos vienen ya con él incorporado.
El generador de funciones nos permite obtener señales de una variada gama, dependiendo de los parámetros que variemos.
Así, podemos variar la simetría la de la señal, tanto en lo referente a su nivel, en cuyo caso añade un cierto componente de continúa a la señal (c)), como en la frecuencia, donde, sobre todo en la señal cuadrada podemos modificar su ciclo de trabajo (b) entre el 80% y el 20% de la señal original.
La mayor parte de los generadores de funciones profesionales tiene la posibilidad de suministrar señales moduladas en amplitud, frecuencia y fase.
En estos casos, deberemos analizar las distintas posibilidades de modificación de sus parámetros, ya que ello nos da una idea de las prestaciones que nos proporciona el equipo. Así, deberemos tener en cuenta el indice de modulación para las señales de AM, la desviación de frecuencia para las de FM, etcétera.
Un generador de funciones tradicional incorpora dos generadores diferentes: el de señales simples y el de señales moduladas. El primero tiene un alcance de 13 MHz como frecuencia más alta. El segundo nos permite modulación en amplitud y frecuencia tanto interna como externa (es decir, a través de un generador externo), para los tres tipos de señal.
En otro tipo de generadores, bastante más modernos y potentes, disponen, además de las funciones normales, de un contador de ráfagas, un barrido lineal/logarítmico, sincronización de fase, etcétera, y, sobre todo, de un generador de ondas arbitrarias, cuyos valores podemos escribir fácilmente a través del panel frontal y usar el osciloscopio para ver las señales.
El generador de funciones puede ir integrado en otros equipos o viceversa. En este caso, el instrumento se complementa con un generador de pulsos aumentando la potencia de trabajo del mismo. Así, podemos disponer de dos entradas externas, una para modular la señal que queremos obtener y otra como señal de disparo, todo simultáneamente.
Los generadores de señales son otros instrumentos utilizados en las pruebas de equipos análogos. Ellos son los encargados de proporcionar a dichos equipos las señales de entrada necesarias para poder analizar su correcto funcionamiento y determinar así su comportamiento final.
Así, podemos variar la simetría la de la señal, tanto en lo referente a su nivel, en cuyo caso añade un cierto componente de continúa a la señal (c)), como en la frecuencia, donde, sobre todo en la señal cuadrada podemos modificar su ciclo de trabajo (b) entre el 80% y el 20% de la señal original.
En estos casos, deberemos analizar las distintas posibilidades de modificación de sus parámetros, ya que ello nos da una idea de las prestaciones que nos proporciona el equipo. Así, deberemos tener en cuenta el indice de modulación para las señales de AM, la desviación de frecuencia para las de FM, etcétera.
Un generador de funciones tradicional incorpora dos generadores diferentes: el de señales simples y el de señales moduladas. El primero tiene un alcance de 13 MHz como frecuencia más alta. El segundo nos permite modulación en amplitud y frecuencia tanto interna como externa (es decir, a través de un generador externo), para los tres tipos de señal.
En otro tipo de generadores, bastante más modernos y potentes, disponen, además de las funciones normales, de un contador de ráfagas, un barrido lineal/logarítmico, sincronización de fase, etcétera, y, sobre todo, de un generador de ondas arbitrarias, cuyos valores podemos escribir fácilmente a través del panel frontal y usar el osciloscopio para ver las señales.
El generador de funciones puede ir integrado en otros equipos o viceversa. En este caso, el instrumento se complementa con un generador de pulsos aumentando la potencia de trabajo del mismo. Así, podemos disponer de dos entradas externas, una para modular la señal que queremos obtener y otra como señal de disparo, todo simultáneamente.
Los generadores de señales son otros instrumentos utilizados en las pruebas de equipos análogos. Ellos son los encargados de proporcionar a dichos equipos las señales de entrada necesarias para poder analizar su correcto funcionamiento y determinar así su comportamiento final.
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