lunes, 7 de septiembre de 2009

GENERADOR DE SEÑALES DE AUDIO

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Este generador de señales es un circuito que suministra una o varias formas de onda reamplitud y frecuencia variables. Los generadores de señales son ampliamente utilizados como instrumentos de prueba para el diseño, mantenimiento y troubleshooting (localización de fallas) de sistemas
Electrónicos.



Los generadores de señales para uso electrónico se clasifican en dos
Categorías: generadores de audio y 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. El generador que construiremos en este proyecto es del primer tipo







Sus controles son los siguientes:

CONTROL WAREFORMS (FORMAS DE ONDAS)

Es un selector para ondas senoidales, triangulares y cuadradas. Uno de los modelos maneja otra opción llamada TTL que proporciona pulsos cuadrados de 5v.

SELECTOR DE FRECUENCIA ( FREQUENCY)


Es un control para proporcionar una onda de una frecuencia determinada en el laboratorio manejaremos 2 modelos de instrumentos generadores, un modelo maneja los controles juntos los rangos de la siguiente manera:

____frequency (Hz) _________

Range Vernier
10-100k O MAX
1- 10k
100-1000
10-100
1-10


CARACTERISTICAS

Las principales características y especificaciones del sistema son las siguientes:


1. Esta basado es el popular circuito integrado XR- 2206 de Exar, un generador de funciones monolítico capaz de producir una gran variedad de formas de onda de alta calidad y muy estables. Utiliza también un amplificador operacional LM741.

2. Entrega tres tipos de formas de onda básicas: seno, triangular y cuadrada (figura 1). La elección entre salida sino y triangular se realiza mediante un interruptor. La salida de onda cuadrada esta siempre disponible con circuitería lógica TTL y CMOS en aplicación digitales.
La salida de onda cuadrada puede utilizares, por ejemplo, para probar circuitos digitales, analizar distorsiones en amplificadores de audio, filtros, ecualizadores, etc.

3. Dispone de controles de amplitud para cada salida y de controles adicionales para optimizar la simetría y la forma de onda de las señales generadas. La amplitud de la salida seno es continuamente variable entre 0 y +-2.0 V, la de la salida triangular entre 0 y +- 4.0 V y la de la cuadrada entre 0 y +-10 V.



4. Incorpora un selector de atenuación y un control de offset para la salida de onda seno y triangular. El primero permite atenuar la amplitud de la señal generada por un factor de 10 (20 dB) o de 1 (0 dB) y el segundo facilita variar el nivel DC de la misma entre -10V y +10V.



5. Dispone de cuatro escalas de frecuencia (100Hz, 1kHz y 100kHz), seleccionables mediante un conmutador rotatorio. En cada escala, la frecuencia es variable en un margen de sintonía de 1 a 10. esto proporciona un rango de cobertura total entre 10Hz y 100kHz construcción de proyectos.

6. puede ser alimentado directamente de la red publica de corriente alterna de 220 VCA, o mediante una fuente regular de corriente continua de +-12 V. el consumo de corriente en condiciones de reposo (estandby) es muy bajo, del orden de 12 a 17 Ma.




7. Ofrece normalmente una impedancia de 600… en las salidas de onda seno o triangular y de menos de 100… en la salida de onda cuadrada. Estos valores pueden ser modificados para adaptar el generador a deferentes a diferentes necesidades de acoplamiento.
El presente proyecto esta dividido en dos partes. En la primera parte realizaremos la descripción detallada del circuito integrado XR-2206, presentaremos el diagrama esquemático completo de nuestro generador de señales y explicaremos como funciona en términos generales.
En la segunda parte trataremos lo relacionado con la construcción, calibración y empleo de este útil instrumento. Incluiremos la guía de localización de componentes y sugerencias para su presentación.


CONTROLES DEL SISTEMA:
En la imagen siguiente podemos observar la ubicación de los controles del generador de señales de audio:

1. Botón de Encendido


2. Salidas de las forma de ondas
3. Control de Amplitud:
4. Control de Frecuencia:
5. Control de Rango de Frecuencia
6. Control de Offset en DC
7. Selector de Atenuación


FUNCIONES Y APLICACIONES

Los generadores de señales como el construido en este proyecto se utilizan ampliamente para probar, reparar, diagnosticar y diseñar circuitos de audio de todo tipo, incluyendo amplificadores, ecualizadores, filtros, atenuadores, mezcladores, sintonizadores, etc.

Como ejemplo practico de aplicación, consideremos la evaluación de la Respuesta de frecuencia de un amplificador estéreo mediante una onda cuadrada.


Otras aplicaciones posibles del generador de señales son:

• Realización de pruebas de capacidad auditiva.

• Mediación de la potencia de salida de equipos de sonido.

• Medición de la impedancia, el efecto de proximidad y la directividad de Micrófonos.

• Realización de pruebas de respuesta de frecuencia y ajustes de vías de Sistemas de cinta magnéticas.

A)Onda Seno:

Una onda seno se puede obtener en el conector de la salida principal. La frecuencia de la onda se establece por la combinación del botón de rango y el control de variación de frecuencia. La salida tendrá que ser revisada con un osciloscopio.

Lea el voltaje de salida del generador conectando a éste un multímetro, situado en la función de voltaje en AC (AC Volts). Las ondas senoidales son utilizadas para chequear circuitos de audio y de radio frecuencia.
Las frecuencias más altas del generador de funciones pueden ser
Utilizadas para simular la portadora para la banda de AM. Con un capacitor en serie con el centro del conector en la salida principal, las señales de audio pueden ser inyectadas a cualquier equipo de audio.


B) Onda Cuadrada:

Una onda cuadrada se puede obtener en el conector de la salida principal. La frecuencia de la onda se establece por la combinación del botón de rango y el control de variación de frecuencia.
Parra ajustar el generador de funciones para que opere con una onda cuadrada, los controles pueden estar ajustados de la misma manera con la que se obtuvo la señal seno, excepto que debe estar conectado en la salida de onda cuadrada.

La señal de onda cuadrada puede ser utilizada para simular señales pulsantes. La onda cuadrada es frecuentemente usada para pruebas y calibración de circuitos de tiempo.

C)Onda Triangular:
Una onda triangular se puede obtener en el conector de la salida triangular. La frecuencia de la onda se establece por la combinación del botón de rango y el control de variación de frecuencia.Para ajustar el generador de funciones para que opere con una onda triangular, los controles pueden estar ajustados de la misma manera con la que se obtuvo la señal seno.Uno de los usos más comunes de la onda triangular es para hacer un control de barrido externo para un osciloscopio. Es también usada para calibrar los circuitos simétricos de algunos equipos.


FUENTE DE ALIMENTACIÓN


La fuente esta desarrollada en torno a un par de reguladores de tensión de baja corriente, dado que el consumo de este circuito es ínfimo. En el circuito de la misma se indica a que terminal del circuito integrado va cada vía de tensión. El transformador de alimentación deberá ser, como mucho, de 250mA. Para evitar interferencias no deseadas se recomienda montar todo sobre un mismo circuito impreso. Los cables a los potenciómetros y a los terminales deben ser mallados.

V línea 220 Vac
F línea 60 Hz
V Salida 12 Vcd / -12 Vcd
Intensidad de Corriente Max 170 mA
Tipo de fuente Onda completa
Características Simétricas

Tipos de onda Seno, Cuadrada, Triangular

Amplitud Seno 0 / +- 2V
Cuadrada 0 / +- 10V
Triangular 0 / +- 4V

Frecuencia 10Hz – 100KHz
Control Offset Seno y Triangular
-10V / 10V
Atenuación Factor de 10 (20dB)
Escalas de frecuencia 100Hz - 1KHZ – 100Khz


EJEMPLOS:

1. ¿En que escala debemos colocar freq-range si queremos producir una señal de 400Hz?
RESPUESTA: 50-500
2. ¿En que escala deberemos colocarlo si queremos una señal de 45Hz?
RESPUESTA: 5-50

NOTA
Para ajustar la frecuencia exacta disponemos de controles giratorios: P-1 para un cambio vasto o drástico y P-2 para ajuste fino.

AMPLITUDE: es un control giratorio para variar la amplitud de las ondas.
D.C. OFFSET: es un control giratorio para manejar el desbalance de una señal; normalmente la utilizaremos en off pero maneja las posiciones + “o” - outputs (salidas) posee 3 conectores de salida que son:

a) salida positiva (color rojo)
b) tierra o común (color azul)
c) nivel bajo (color verde)

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