Abstract— The function generator voltage controlled is one that will allow us to modulate in frequency and amplitude and improve the quality of the wave that were displayed by the implementation and the simulation of the circuit already designed by the programs that are being used in class. The final result was obtained that the quality of the wave that was very optimal income and meet obejitivos desired achievement involving several consultations and calculations which it was obtained as a final result that was desired.. Índice de términos—AM-Amplitud-FM-Frecuencia- Generador de Funcion-Modulacion-Oscilacion- Onda-Senal-Voltaje. I. INTRODUCCIÓN STE proyecto tiene como fin realizar un oscilador generador de funciones controlado por voltaje. Usando conocimientos ya adquiridos en este semestre de este modo aplicar la teoría en la práctica para comprobar la concordancia de la misma. E Utilizando el circuito integrado monolítico XR-2206 acompañado de diversos elementos electrónicos pasivos como son resistores, capacitores, potenciómetros e interruptores. A. OBJETIVO GENERAL Implementar un diseño de circuito generador de funciones controlado por voltaje. B. OBJETIVOS ESPECIFICOS. Desarrollar un circuito en generador de funciones en la cual se podrá variar en frecuencia y en amplitud y como resultado final su forma de onda debera ser muy clara. Sintetizar las formas de onda dependiendo de su ganancia y su amplitud variable. Garantizar una frecuencia y amplitud variable de la señal con la cual se va a trabajar para poder ver que se logró obtener lo que se deseó. II. MARCO TEORICO GENERADOR DE FUNCIONES CON CI MONOLITICO. El CI XR2206 es un dispositivo que se diseñó para producir señales de alta calidad tipo sinusoidal, triangular, cuadrada, rampa e impulso es decir que puede producir señales de alta calidad de cualquier tipo que van a poseer un alto grado de estabilidad y exactitud. Donde la señal de salida se podrá modular tanto en amplitud como en frecuencia dependiendo de la señal moduladora externa que posean. La frecuencia de operación de este va dentro de un rango de 0.01H a 1 MHz, donde este lo hace más adaptable a lo que son sistemas de comunicaciones e instrumentaciones. Se puede barrerse de manera lineal sobre un rango de frecuencias de 2000:1 utilizando la tensión de control UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZON FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES COMUNICACIONES GENERADOR MONOLITICO DE FUNCIONES Sr. Mario Guillen [email protected]Srta. Fernanda Sánchez [email protected]Sr. Ivan Tapia [email protected]1
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Abstract— The function generator voltage controlled is one that will allow us to modulate in frequency and amplitude and improve the quality of the wave that were displayed by the implementation and the simulation of the circuit already designed by the programs that are being used in class. The final result was obtained that the quality of the wave that was very optimal income and meet obejitivos desired achievement involving several consultations and calculations which it was obtained as a final result that was desired..
Índice de términos—AM-Amplitud-FM-Frecuencia-Generador de Funcion-Modulacion-Oscilacion-Onda-Senal-Voltaje.
I. INTRODUCCIÓN
STE proyecto tiene como fin realizar un oscilador generador de funciones controlado por voltaje. Usando
conocimientos ya adquiridos en este semestre de este modo aplicar la teoría en la práctica para comprobar la concordancia de la misma.
E
Utilizando el circuito integrado monolítico XR-2206 acompañado de diversos elementos electrónicos pasivos como son resistores, capacitores, potenciómetros e interruptores.
A. OBJETIVO GENERAL Implementar un diseño de circuito generador de
funciones controlado por voltaje.
B. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Desarrollar un circuito en generador de funciones en la cual se podrá variar en frecuencia y en amplitud y como resultado final su forma de onda debera ser muy clara.
Sintetizar las formas de onda dependiendo de su ganancia y su amplitud variable.
Garantizar una frecuencia y amplitud variable de la señal con la cual se va a trabajar para poder ver que se logró obtener lo que se deseó.
II. MARCO TEORICO
GENERADOR DE FUNCIONES CON CI MONOLITICO.El CI XR2206 es un dispositivo que se diseñó para producir
señales de alta calidad tipo sinusoidal, triangular, cuadrada, rampa e impulso es decir que puede producir señales de alta calidad de cualquier tipo que van a poseer un alto grado de estabilidad y exactitud. Donde la señal de salida se podrá modular tanto en amplitud como en frecuencia dependiendo de la señal moduladora externa que posean. La frecuencia de operación de este va dentro de un rango de 0.01H a 1 MHz, donde este lo hace más adaptable a lo que son sistemas de comunicaciones e instrumentaciones.Se puede barrerse de manera lineal sobre un rango de frecuencias de 2000:1 utilizando la tensión de control
FIGURA 1
Generador de Forma de Onda CI Sinusoidal, Triangular, Rectangular.
El diagrama de bloques del CI XR2206 está formado por cuatro bloques especiales que se explicaran a continuación.
1. Un Oscilador Controlado Por Voltaje (VCO)2. Un Multiplicador Y Conformador Sinusoidal
Analógico.3. Un Amplificador Separador De Ganancia
Unitaria 4. Conjunto De Interruptores De Corriente De
Entrada.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZON
FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Las siguientes formulas se basaron en el Figura 3, donde nos indicara claramente de que parte del circuito se aplica las formulas correspondientes.
Fórmulas para encontrar las frecuencias de operación:
f 1= 1R1 C
f 2= 1R2 C
(1)
Fórmula para la frecuencia de oscilación aplicando el VCO:
f = 1RC [1+ R
RC(1−V C )
3 ]Hz (2)
FIGURA 3
Conexión de Circuito para Barrido de Frecuencia con Voltaje de
Control para el XR2206
Y donde la ganancia se obtiene mediante la fórmula.
K= ∆ f∆ vc
=−0.32RC C
HzV
(2)
MATERIALES Circuito Integrado
1. CI XR2206 Capacitores Cerámicos
1. Un capacitor de 100 nf2. Un capacitor de 10 nf3. Un capacitor de 1 nf
Capacitor Electrolítico1. Un capacitor de 22 uf
Potenciómetros1. Un potenciómetro de 10 kΩ2. Dos potenciómetro de 100 kΩ
3. Un potenciómetro de 50 kΩ4. Un potenciómetro de 1 kΩ5. Un potenciómetro de 220 kΩ
Resistencias1. Una resistencia de 33 kΩ2. Una resistencia de 27 kΩ3. Una resistencia de 4k7 Ω4. Una resistencia de 560 Ω5. Una resistencia de 120 Ω6. Una resistencia de 10 kΩ7. Tres resistencia de 1 kΩ
Otro Material1. Un diodo led de cualquier color
III. METODOLOGIA
Para poder obtener un buen proyecto debemos realizar los siguientes pasos:
1. SIMULACION:
a) Para poder proceder a la simulación dentro de los diferentes software de simuladores conocidos se empezó por la búsqueda del CI XR2206 ya conocido, teniendo en cuenta la fabricación y sus especificaciones.
b) Lo cual fue necesario una amplia gama de investigación atreves de trabajos empleando con este circuito integrado, lo encontramos en internet y libros así también como encontramos en tesis y trabajos de investigación y la consulta que se hiso en la hoja de datos (datasheet) fue esencial ya que dentro de esta nos dimos cuenta que se encontró una manera más eficiente de cómo generar la onda oscilatoria.
c) Usando los diferentes medios para realizar una investigación eficaz y un proyecto de calidad. El esquema usando un circuito oscilador controlado por voltaje (XR-2206 para ser específicos) inicialmente se lo pensó generando un diagrama pero nos encontramos con un gran problema que al momento de estudio del CI no se pudo comprender ciertas partes (como la conexión de diferentes pines a lo largo de su estructura y señales a usar).
d) Viéndonos con la penosa desilusión del momento nos vimos obligados a usar otro medio. El medio que usamos fue la búsqueda minuciosa y especifica de un esquema usando un CI XR-2206. La búsqueda la realizamos en diferentes medios con libros que hablaban de este circuito integrado como el mismo libro de Tomasi (Sistemas de Comunicaciones Electricas Weyne Tomasi 4ta edicion) y la gran ayuda del internet que en este caso el esquema usado la sacamos de ahí (la red).
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e) Para la realización de la simulación del circuito hablado anteriormente se usó los simuladores conocidos pero obteniendo un resultado negativo por la falta del circuito integrado XR-2206 en todos los programas simuladores usados. Proteus. Multisim. Labwive
f) Se buscó los medios para poder usar este CI XR-2206 en un simulador como la instalación de diversas librarías en los programas, actualización de software de los simuladores y uso de los simuladores pero versiones anteriores. Aun así no se logró obtener los resultados deseados.
g) Para tratar de desarrollar de la manera más rápida y efectiva el proyecto se tomó como resolución que pese a la falta de existencia del circuito integrado XR-2206 en los simuladores antes mencionados. La práctica se la iba a realizar solamente en aspecto físico.
2. IMPLEMENTACON:
a) Se buscó en el mercado el CI XR2206 para poder empezar a realizar la implementación.
b) Una vez que se obtuvo el CI ya antes mencionado procedimos a ver nuestro diseño.
c) Ahora se realizar una lista de todos los materiales que se utilizaron y si no se los poseía procedimos a comprar con anticipación los mismos.
d) Ya teniendo en cuenta todos los puntos anteriores continuamos a armar el Circuito cuidadosamente en la Protoboard guiándonos en esquena ya mostrado anterior mente (Figura 4).
e) Para la conexión de los pines del CI nos guiamos en la hoja de datos (el datashet)
f) Ahora nos dimos cuenta que el corazón de todo nuestro circuito es el CI XR2206 es por eso que a partir de este se empezara a ubicar los elementos como corresponden.
g) La ubicación de los condensadores en los pines 5 y 6 nos permitirá seleccionar el canal con el cual vamos a trabajar (esto va a depender de la capacitancia de los condensadores).
h) La modulación de amplitud de la forma de onda establecida va a ser dada por los pines 1 y 3 del integrado. (esto depende del flujo de voltaje a través de las resistencias conectadas).
i) El punto de desarrollo de selección de la forma de onda de nuestro circuito va a variar por los pines 11, 2, 13 y 14 (para la
selección de la forma de onda de circuito esta dada por la configuración en serie y paralelo de los resistores y selectores del circuito).
j) La utilización del potenciómetro N°3 nos aseguramos la simetría que el circuito oscilador controlado por voltaje va a tener conectado con un puente en los pines 13 y 16.
k) El pin número 7 del CI tiene una conexión directa a tierra por medio del potenciómetro P5 y la resistencia R8 en serie con tierra.
IV. RESULTADOS Y DISCUCION
a) RESULTADO:
Las frecuencias a las que va a trabajar este CI va a ir desde 0.1 Hz a 1 MHz.
La onda se va a poder modular en amplitud y en frecuencia a demás su forma de onda va hacer muy clara.
Se logró obtener cualquier tipo de onda modificando los potenciómetros
Cada forma de onda tiene diferente modulación. Los capacitores cerámicos ayudaran a seleccionar
el canal en que se desea trabajar. Los potenciómetros ayudan a variar a la forma de
onda en amplitud, frecuencia y simetría. Los interruptores nos ayudaran a seleccionar la
forma de onda con la cual se desea trabajar ya sea esta rectangular, cuadrada, sinusoidal y rampa e impulso.
Al ir variando los valores de los potenciómetros se pudo observar el cambio en la figura de la onda tanto como en amplitud y frecuencia.
b) DISCUCIONES: En el circuito encontrado los elementos con
los cuales se necesitaba trabajar eran dispositivos de configuración ideal para llegar a la modulación de la onda pedida pero en este caso nosotros no usamos dispositivos ideales simplemente se realizó un cambio de elementos con los cuales ya el circuito ya no sería ideal.
El funcionamiento de cada potenciómetro es confuso ya que cada uno de ellos tiene una tarea especial.
es difícil elegir el tipo de onda con la cual se desea trabajar ya que los selectores son conjuntamente unidos en el diagrama y en la implementación son selectores separados.
V. CONCLUSIONES
1. La generación de la forma de onda en el circuito es
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clara en frecuencias altas mientras que en frecuencias bajas posee más distorsión claramente esto dependerá de las oscilaciones de los canales creados.
2. CI XR2206 funciona adecuadamente baja la inducción de voltaje de 11.50 V en base a la diversa configuración que se realizó.
3. La simetría tiene un papel muy importante en la onda resultante ya que esta puede desfasar la misma.
4. Usar 3 canales específicamente para obtener una selección de frecuencia a la que se desea aplicar la onda.
5. Obtener la onda deseada mediante el uso del osciloscopio, ya que ayuda visualizar la modulación de la misma.
VI. ANEXOS
FIGURA 4
Diagrama del circuito a implementar
FIGURA 5
Comprobación de elementos e investigación de los mismos.
FIGURA 6
Implementación del diagrama esquemático del oscilador en el Protoboard
FIGURA7
Diseño del circuito ya implementado en al Protoboard
FIGURA 8
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Medición de la distribución del voltaje a lo largo de los diferentes componentes del circuito.
FIGURA 9
Ingreso de alimentación por medio una fuente en DC.
FIGURA 10
Visualización en el osciloscopio de la salida del circuito.
FIGURA 11
Modulación de la forma de onda saliente del circuito.
