generador dds radioayudas 2º cuatrimestre

5/7/2018 Generador DDS RAdioayudas 2º cuatrimestre - slidepdf.com

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Generador de diente de sierra

La onda en diente de sierra (d.d.s.) es una señal de aspecto triangular, que tiene muchas

aplicaciones en electrónica, en circuitos que requieren señales periódicas, pero de aumento o

disminuciones lineales; algunas de éstas son usadas en el control de barrido de tubos de rayos

catódicos (T.R.C.), tales como osciloscopios, radares, televisión, etc.

La figura 1 representa una onda triangular en forma de d.d.s. En ella podemos observar:

a) la amplitud aumenta desde un valor inicial y proporcional en el tiempo, hasta otro valor máximo.

b) a partir de ese valor máximo, la amplitud empieza a descender también de forma proporcional

hasta el valor inferior.

c) los tiempos de ascenso t1 y de descenso t2 son distintos, cumpliéndose que t1 > t2. En la práctica y

en la inmensa mayoría de las aplicaciones, t2 es muchísimo más corto que t1, presentando conello una bajada muy abrupta.

V

t1t t 12t t 2

Figura 1

El funcionamiento de un generador en d.d.s. se basa en someter a un condensador a un

proceso de carga parcial, para posteriormente descargarlo en un tiempo muy corto y de forma

abrupta.

En la figura 2 se representa un circuito en d.d.s. básico, en el cual el diente de sierra se

obtiene a partir de una onda cuadrada que hace conmutar al transistor, de forma que se controla la

carga y descarga del condensador C2.

Se debe cargar el condensador con un tiempo de carga corto, de forma que no adquiera el

total de su capacidad de carga, es decir, que sólo se cargue un poco. Con ello se consigue que entre

sus armaduras haya una diferencia de potencial baja frente al valor de la tensión a que está

sometido. Véase la gráfica de la figura 3a, que representa la curva de carga de un condensador.



2

C

+ V c c

2

R 1

R

CT

1

Figura 2

t

V

V

C

V m á x

C u r v a s

d e

c a r g a s

V

t

m á x

T 1

V

V

1 2t

a ) b )

Figura 3

En la figura 3a se aprecia que la tensión en extremos del condensador crece de forma

exponencial con respecto al tiempo como ya sabíamos. Si se considera t 2 como el tiempo que el

condensador tarda en adquirir el 99% de la carga máxima,t 5 R C

2≅ ⋅ ⋅

(el condensador nunca llega

a cargarse totalmente) y t1 como otro tiempo tal que t1 << t2, durante el cual se está cargando el

condensador, la carga adquirida por éste durante ese tiempo t1 será mucho menor que la carga

máxima. En estas condiciones, la curva de carga durante este intervalo t1 podemos considerarla

prácticamente una recta.

Si una vez alcanzado el instante t1, interrumpimos la carga y conectamos en extremos del

condensador una resistencia, de muy bajo valor, frente a la conectada durante la carga, el

condensador se descargará de forma inmediata y abrupta, en un intervalo de tiempo mucho más

corto con respecto a t1. Si esta operación de carga y descarga la repetimos de forma continuada, la

forma de onda obtenida en extremos del condensador es la representada en la figura 3b.

Lo expuesto anteriormente sucede en el circuito de la figura 2 de la manera siguiente:

• El condensador C2 se carga a través de R2 durante un tiempo t1, igual a la duración del nivel

inferior de la onda cuadrada de entrada. Durante este tiempo el transistor permanece al corte.

• Cuando a la entrada del circuito tenemos el nivel alto de la señal de entrada, T se satura y através de su baja resistencia colector - emisor, C2 encuentra un camino fácil de descarga.

• En cuanto cesa el nivel alto de la señal de entrada, T pasa al corte y el proceso nuevamente se

repite, obteniéndose entre las armaduras de C2 una forma de onda en d.d.s.



Práctica: generador de diente de sierra

R 1 R 2 R 3 R 4 R 6

R 5

P 1

C 2

C 3

C 4

T 1 T 2

T 3

+ 1 0 V c c

V O

6 k 8 6 k 81 0 kΩ 5 6 k

1 0 0 k

Ω Ω Ω 1 5 k Ω

Ω

1 0 0 k Ω

B C 5 4 8 B C 5 4 8

B C 5 4 8

5 6 0 p F

C 1

1 n F

1 n F2 2 n F

Figura 4

Componente Valor Cantidad Observaciones

R1, R4 6k8 Ω ½ W 2

R2 10 kΩ ½ W 1

R3 56 kΩ ½ W 1

R5 100 kΩ ½ W 1

P1 100 kΩ lineal 1 Ajuste verticalC1 560 pF/25V 1

C2, C3 1 nF/25V 2

C4 22 nF/25V 1

C auxiliar 3n3 F/25V 1

T1, T2, T3 BC548 3 NPN, β = 100

Procedimiento1) Montar el circuito de la figura 4. Poner el potenciómetro P1 a la mínima resistencia.

2) Conectar la alimentación del circuito y observar la forma de onda en el colector de T2 y en VO.

Anotar los resultados, tanto gráfica como cuantitativamente, amplitud y frecuencia

3) Ajustar P1 a la máxima resistencia repitiendo el punto 2 anterior, anotando nuevamente los

resultados. Comparar las formas de onda y anotar las diferencias. Desconectar la alimentación.

4) Sustituir C4 por otro de 3n3 F/25V. Repetir el punto 2. Comparar y razonar los resultados

obtenidos, sobre todo en la amplitud de VO.



5) Desconectar la alimentación. Reponer C4 de 22 nF. Desconectar C3 del circuito. Aplicar entre masa

y base de T3 una onda cuadrada de frecuencia similar a la entregada por el astable y amplitud

adecuada para hacer conmutar al transistor. Bajar la amplitud del generador de funciones al

mínimo e ir aumentado progresivamente. Dibujar las formas de onda de entrada y salida.

6) Establecer la relación entre la frecuencia del astable y la amplitud del d.d.s. Explicar

razonadamente.

7) Si la frecuencia de la señal entregada por el multivibrador fuese sensiblemente más baja que la

obtenida en el proceso operativo anterior, explicar razonadamente si C 4 tendría que ser de mayor

o menor capacidad, para conseguir una señal de salida de amplitud similar a la obtenida en los

apartados anteriores.

t

V

V C 2

o

Figura 5

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