Generador de señal monolítico
febrero 10, 2021El Generador de señal monolítico es un circuitos integrados de generación de señales son diseñados para generar diferentes formas de onda con un número mínimo de dispositivos externos. Sus principales campos de aplicación son comunicaciones, telemetría, sintetizadores de música electrónica y verificación y calibración de instrumental de laboratorio.
El bloque fundamental de estos circuitos es el oscilador controlado por tensión (voltage-controlled oscillator o (VCO) que genera una onda triangular o cuadrada.
La señal triangular puede ser convertida a una sinusoidal mediante un conformador de forma de onda o on-chip wave shaper. Dos ejemplos típicos de VCO es el circuito integrado 566 (LM566 de National Semiconductor) y el generador de formas de onda de precisión ICL8038 (Intersil).
El circuito integrado 566 ya mencionado es un generador VCO que proporciona una onda de salida ajustada a través de una resistencia y un condensador cuya frecuencia de salida depende de una tensión VC.
En la figura 10.19 se describe una aplicación básica de este circuito junto a sus características eléctricas y limitaciones. R1, C1 y VC fijan la frecuencia de salida de este circuito. VC se obtiene a partir del divisor de tensión de R2 y R3 de forma que:
Además se puede observar que verifica 0.75 VCC ≤ VC ≤ VCC. La frecuencia de oscilación del 566 es:
que en este caso vale ƒo= 32.5 kHz.
El ICL8038 es un generador de ondas triangular, cuadrada y sinusoidal de baja torsión y alta linealidad con frecuencias de salida que varían desde 0.01 Hz hasta 300 kHZ. En la figura 10.20. se presenta una aplicación típica de este circuito cuya frecuencia de salida varía con la tensión de este circuito cuya frecuencia de salida varía con la tensión de entrada Vi.
Además las amplitudes pico-pico de salida son: VCC para la salida cuadrada 0.33VCC para la triangular y 0.22VCC para la sinusoidal; todas ellas centradas a VCC/2. La resistencia RTHD de 100 k
El ICL8038 es un generador de ondas triangular, cuadrada y sinusoidal de baja torsión y alta linealidad con frecuencias de salida que varían desde 0.01 Hz hasta 300 kHZ. En la figura 10.20. se presenta una aplicación típica de este circuito cuya frecuencia de salida varía con la tensión de este circuito cuya frecuencia de salida varía con la tensión de entrada Vi.
Ecuaciones del Generador de señal monolítico
Por otro lado las amplitudes pico-pico de salida son: VCC para la salida cuadrada 0.33VCC para la triangular y 0.22VCC para la sinusoidal, todas ellas centradas a VCC/2. La resistencia RTHD de 100 kΩ sirve para reducir el THD de la salida sinusoidal. La frecuencia de salida está dada por la siguiente ecuación.
Existe en el mercado gran variedad de generadores de señal monolíticos. Los VCO acoplados por emisor son circuitos simples, simétricos, baratos, tienen control automático de ganancia; estos pueden operar a altas frecuencias al no utilizar transistores BJT en la región de saturación.
Además su mayor inconveniente es su deriva térmica que exige técnicas de estabilización con la temperatura. Ejemplos clásicos son el NE560 (Signetics) basado en un PLL, XR-210/215 (Exar), XR-21211/12 (Exar), AD537 (Analog Devices), SSM2031 (Solid State Micro Technology).
Otros generadores monolíticos son los convertidores tensión-frecuencia o frecuencia-tensión (voltageto-frecuency converter o VFC y frecuency-to-voltage converter o FVC); que como su propio nombre indica generan pulsos linealmente proporcional a una tensión analógica de entrada o, viceversa; el cual proporciona una tensión de salida proporcional a la frecuencia de una señal (generalmente cuadrada) de entrada.
Otros ejemplos de VFC son: VFC32/42/52 (Burr-Braun), LM331 (National Semiconductor), AD650/54 (Analog Devices), TSC9400/01/02 (Teledyne Semiconductor) y RC4151 (Raytheon). Ejemplos de FVC son: 451/53 (Analog Devices) y LM2907/17 (National Semiconductor).
