Benemrita Universidad Autnoma De Puebla

Benemrita Universidad Autnoma De PueblaBUAPFacultad de ciencias de la electrnicaIngeniera MecatrnicaProyecto FinalVOCIntegrantes:Miguel ngel EugenioEiker RosenthalOscar MaldonadoMateria:Sistemas Analgicos IntegradosProfesor:Jos Mauro Huerta Rivera

24/Abril/2014

O b j e t i v o:Crear un dispositivo capaz de controlar la oscilacin de una onda a travs de la modificacin del voltaje a placer y que tambin pueda modificar la frecuencia de dicha onda. M a r c o t e r i c oUn oscilador es un circuito que es capaz de generar a su salida una forma de onda estable, peridica y con una frecuencia determinada. Para poder ser utilizado como generador de sonido; un oscilador debe ser controlable. Existen osciladores controlados por tensin (en los que la frecuencia de oscilacin es proporcional a un voltaje de entrada al circuito), y osciladores controlados digitalmente (en los que la frecuencia de oscilacin es proporcional a un nmero calculado por un sistema digital). Nosotros nos ocuparemos, como es natural de los primeros.Las formas de onda ms utilizadas en msica electrnica han sido siempre la del diente de sierra y la onda cuadrada. Para los osciladores de onda cuadrada adems se les aada una segunda entrada de control (aparte de la de frecuencia), la de PWM (Pulse Width Modulation), que permita controlar, con otro voltaje adicional la anchura de los pulsos.Onda en diente de sierraOnda cuadrada modulada en anchuraOtras ondas tambin bastante utilizadas son las ondas triangular y la onda de ruido. Esta ltima est caracterizada por no poseer tonalidad (se trata de un ruido blanco; una forma de onda aleatoria que no posee perodo como las otras ondas). La onda triangular es muy buena para generar timbres parecidos a los de los instrumentos de viento, mientras que la onda aleatoria est indicada para instrumentos de percusin (aunque cada uno la puede usar para lo que quiera :-)Onda triangularOnda aleatoria (ruido blanco)Implementacin de los osciladoresPara la implementacin de los osciladores armnicos (diente de sierra, cuadrada y triangular) utilizaremos un principio muy til de msica electrnica. Se trata de la caracterstica de carga de un condensador. Cuando un condensador lo cargamos con una tensin constante, el voltaje entre sus bornas crece de formaexponencial. Sin embargo, si lo cargamos utilizando un generador de corriente, el condensador se cargar de formalineal.V constante.

I constante.La caracterstica de carga lineal cuando alimentamos un condensador con corriente continua nos proporciona una rampa de pendiente constante, ideal para la implementacin de osciladores de onda en diente de sierra. Veamos el esquema funcional de un oscilador de onda en diente de sierra.

Como podemos comprobar, se trata de un circuito sumamente sencillo. El generador de corriente (controlado por una tensin externa, CV = Control Voltage) se encarga de ir cargando el condensador de forma lineal. Cuando el voltaje entre las bornas del condensador supere al voltaje de referencia (Vref), el primer amplificador operacional bascular a una salida positiva. Esta salida positiva pondr al transistor en saturacin, provocando, as, la descarga rpida del condensador. De esta forma todo volver al principio y se repetir el ciclo de nuevo (carga del condensador, llegada a Vref y descarga brusca, etc.).Tal y como est implementado, la salida en diente de sierra se toma de la entrada no inversora del amplificador operacional (Aunque en el circuito no se indica por motivos de claridad, es precisobufferearla salida para evitar que la carga del condensador deje de ser linear (p.e., poner un A.O. de ganancia unidad a la salida de diente de sierra)).A mayor CV mayor corriente de carga para el condensador y, por tanto, menores periodos de seal (mayor frecuencia). El segundo A.O. es un aadido que permite extraer una seal rectangular a partir del oscilador en diente de sierra. PWM (Pulse Width Modulation) es un voltaje que indica el punto de voltaje umbral. Tal y como se ha dibujado la seal diente de sierra; un PWM alto genera una onda cuadrada con semiciclos negativos ms grandes que los semiciclos positivos. Un voltaje PWM pequeo genera semiciclos positivos mayores que los negativos. La ventaja de integrar el VCO de la onda cuadrada es evidente: Nos permite un mejor ahorro de circuitera a la vez que tendremos las dos formas de onda perfectamente sincronizadas.D e s a r r o l l o:

Material: Fuentes de voltaje Resistencias Multmetro OPAMP TL082 Capacitores varios Osciloscopio

P r o c e d i m i e n t o :

Se simul el circuito el cual podemos visualizar en la siguiente imagen:

Una vez simulado proseguimos a implementarlo como se observa en las siguientes imgenes.

Ya realizada dicha prctica pudimos comparar los valores tericos simulados con los reales teniendo un error tan mnimo que es despreciable

C o n c l u s i o n e s :Sin duda alguna la practica ms interesante del cuatrimestre pues pudimos aprender cmo funciona de manera prctica varios de los instrumentos que a diario utilizamos y que no nos detenemos a pensar cmo es que logran hacer funcionar dicha tecnologa?, con algo tan sencillo como el sintonizador de la radio, que maneja algo semejante en su funcionamiento.

B i b l i o g r a f a / r e f e r e n c i a s : Apuntes de Sistemas Analgicos Integrados clase impartida por Jos Mauro Huerta Riverahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador_controlado_por_tensi%C3%B3nhttp://sam.atlantes.org/vco.html