A continuación vas a aprender las diversas arquitecturas que se utilizan para generar señales electrónicas y los conceptos básicos de qué es un generador de señales.
Un generador de señal es un instrumento que produce una señal eléctrica en forma de onda y que se puede inyectar en un circuito electrónico para realizar diferentes pruebas junto a otros tipos de instrumentos.
Tipos de Generadores de señales
¿Qué es un generador de señal?
Los generadores se han usado durante muchos años en la industria de la electrónica. Al principio los primeros modelos eran algo básicos comparado con los modelos actuales de hoy día, ya que ahora disponemos de una gran variedad de funciones, así como el aumento de rendimiento que hemos conseguido.
El primer modelo fue fabricado por HP, en el Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos. En la actualidad la empresa encargada de estos desarrollos pasó a ser llamada Agilent Technologies y crearon un oscilador de audio modelo 200A.
Walt Disney sobre el año 1940 estaban produciendo la película Fantasía, y quién no conoce la gran banda sonora que consiguieron, pero para ello necesitaron comprarles a HP ocho de esos osciladores para calibrar el sistema de sonido. Por lo que fueron uno de sus primero clientes.
- La interfaz de pantalla utiliza una pantalla LCD en color TFT de 2,4 pulgadas, lo que hace que la operación sea más intuitiva y conveniente. Diversos tipos de modulación: modulaciones AM, FM, PM, ASK, FSK y PSK. Función de barrido: puede barrer 4 propiedades de las señales, incluida la frecuencia,amplitud, compensación y ciclo de trabajo;Tiene dos tipos de barrido lineal y logaritmo;0.01S ~ 999.99S tiempo de barrido;Arriba, abajo y direcciones de barrido de ida y vuelta.
- El instrumento adopta la tecnología de sintetizador digital directo (DDS) y proporciona señales estables, precisas, puras y de baja distorsión. Función VCO (Salida de control de voltaje): Se puede lograr mediante una señal de entrada externa: frecuencia de control de voltaje, amplitud de control de voltaje, control de voltajeoffset, voltaje que controla el ciclo de trabajo y modulaciones PWM.
- Las abundantes teclas de acceso directo y la interfaz gráfica de usuario simplifican cada operación, lo que facilita su funcionamiento.100M Función del medidor de frecuencia: puede medir la frecuencia, el período, el ancho de pulso y el ciclo de trabajo.Max.La frecuencia viable es de 100MHz y mín.la frecuencia trabajable es 0.01 Hz.
- La tecnología de montaje en superficie mejora la inmunidad a las interferencias y la vida útil operativa. Función de contador: tiene 2 modos de medición de acoplamiento, incluidos el acoplamiento de CC y el acoplamiento de CA.Este diseño puede resolver el problema de inexactitud del acoplamiento de CA.
- El instrumento utiliza un chip convertidor D/A de 14 bits de alto (el error de cuantificación de salida de 5 Vpp es inferior a 1 mV), frecuencia de muestreo de 250 MSa/s, resolución vertical de 14 bits. Protección contra cortocircuitos de salida: todos los canales pueden funcionar más de 60 segundos cuando la cargaestá en cortocircuito.
Los generadores de señales se usan actualmente para la industria de las telecomunicaciones inalámbricas, y la aeroespacial. Pueden simular señales de radar o gps, o pueden probar receptores y transmisores digitales.
Hay que tener claro que los generadores de señales no se parece a otros instrumentos de medida como analizadores de espectro, multímetros u osciloscopios, ya que estos miden una señal digital o analógica y un generador produce una señal en la que somos nosotros quién elegimos a que frecuencia va a oscilar la onda.
El uso conjunto de un generador y un osciloscopio es la unión perfecta para trabajar en un circuito electrónico, de hecho necesitarás un osciloscopio para calibrarlo si lo necesitas, te recomiendo que leas nuestro articulo sobre osciloscopios.
Los mejores generadores de señales relación calidad precio
Si deseas comprar un instrumento como este debería conocer cuales son los mejores generadores de señales en relación a calidad y precio.
Diferencias entre generadores de señales y generadores de funciones
Probablemente has pensado alguna vez si son el mismo instrumento o si son diferentes.
Tanto uno como el otro producen una onda para inyectarla en un circuito y ver como se comporta, pero tiene varias diferencias.
El generador de funciones permite generar funciones estándar y ya preestablecidas como:
- Ondas senoidales o sinusoidales
- Señales Cuadradas
- Triangulares
- Señales TTL
Usado principalmente para la calibración del audio, ultrasónicos y servo, entre 0.2 Hz a 2 Mhz. Con el DC es posible controlar una función de barrido interna u externamente.
- Estándar 2 canales independientes totalmente funcionales. Función de seguimiento de canales predeterminados Si está habilitada, todos los parámetros de los canales duales se pueden cambiar sincrónicamente de acuerdo con los requisitos del usuario
- SiFi (Signal Fidelity) para una replicación de forma de onda del 100 %, Generador de armónicos incorporado para 8 órdenes, Contador incorporado de 7 dígitos/s hasta 200 MHz, 160 formas de onda preprocesadas incorporadas, Compatibilidad con modulación completa: AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK y PWM, forma de onda fundamental: sinusoidal, cuadrada, rampa, pulso, ruido, Forma de onda arbitraria incorporada 160 tipos
- Interfaces estándar: host USB, dispositivo USB, LAN (dispositivo LXI Core 2011), pantalla a color de 3,5 pulgadas (320 * 240), Accesorios: 1 cable de alimentación, 1 cable USB, 1 cable BNC, 1 guía de inicio rápido, opciones: 16 Mpts de memoria para Arb, Kit de montaje en bastidor (para instrumentos individuales), Kit de montaje en bastidor (para dos instrumentos), atenuador de 40dB RA5040K, Amplificador de potencia de 10W PA1011, Convertidor USB GPIB
- El manual de usuario y la hoja de datos para descargar: https://rigolshop.eu/pub/media/wysiwyg/download/function_generator.rar Descarga de software: https://rigolshop.eu/pub/media/wysiwyg/download/function_generator_software.rar
El técnico puede controlar el nivel de offset en DC, el ciclo, el rango y ancho de barrido y la amplitud.
Y aunque se pueden considerar como un generador de patrones, realmente no lo son.
El generador de patrones es lo que usaban los antiguos técnicos de televisión para enviar al tv diferentes patrones para probar la sincronía, el color, etc.
Hoy día la tecnología ofrece casi las mismas funciones en un mismo aparato de medida que en otro, así que se entre mezclan ambos conceptos.
Consideremos el generador de funciones como un tipo de generador de señal.
Tipos de generadores
Si te pasas por una tienda de electrónica donde vendan generadores de señales, podrás comprobar que existen diferentes tipos y por ello vamos a explicar que características ofrecen cada uno de ellos.
Generador de impulsos
El generador de pulsos puede inyectar impulsos que pueden ser pulsos lógicos con retardos variables e incluso con tiempos de bajadas o subidas variables.
Estos impulsos podrían ser necesarios si estamos probando un circuito digital y en menos casos en algunos lógicos.
Podemos enviar trenes de pulsos para excitar una parte de un circuito.
Generador de formas de señales de audio
Cómo ya habrás adivinado este tipo de generador está diseñado para proyectos de audio ya que trabajan entre los 20Hz y los 20khz. Incluso en algunos casos se pueden usar para generar una onda senoidal.
Generador de formas de onda arbitrarias
Con este tipo de generador de forma de onda arbitrarias ya entramos en tecnología avanzada.
No solo podemos generar una forma de onda sino que puede ser modificada completamente por el técnico de la manera más avanzada posible, es decir, puede tomar una forma personalizada por el usuario.
- GENERADOR DE FORMA DE ONDA: El P 4125 de PeakTech combina un generador de forma de onda arbitrario y un generador de funciones en un generador multifunción. Para formación, investigación y desarrollo
- FUNCIÓN DE MEDICIÓN: El generador permite una salida de onda completa, ondas estándar, formas de onda arbitrarias preestablecidas y funciones de modulación versátiles (AM, FM, PM, FSK)
- CONTADOR DE FRECUENCIA: El generador con control gráfico de usuario tiene un contador de frecuencia de 200 MHz integrado y controlado por menú. El rango de frecuencia está entre 1 uHz y 25 MHz
- PANTALLA TFT E INTERFACES: La pantalla a color TFT del generador arbitrario de 2 canales funciona para dos canales de salida simultáneamente. Un puerto USB y COM permiten la comunicación con la PC
- INFORMACIÓN: EN 61010-1; acoplamiento de canal, barrido y ráfaga; cable de alimentación, cable USB, software de Windows 2000 / XP / VISTA / 7/8/10, cable BNC; Dimensiones: 235x110x295 mm, peso: 3 kg
Como ya sabréis este tipo de tecnología hay que pagarla, por lo que no son generadores de señales baratos. Son complejos y costosos de fabricar.
Una desventaja podría ser que debido a las técnicas necesarias para generar este tipo de señales es que tiene que limitar su ancho de banda. Por lo que si tienes pensado comprar un generador de formas de onda arbitraria antes, deberías de pararte a pensar el tipo de uso que vas a darle.
Generador de señales de RF
Cómo bien habrás podido adivinar por su nombre, este tipo de dispositivo trabaja en el rango de las radiofrecuencias.
Estos generadores pueden producir modulación a la forma de onda añadiendo formatos de AM o FM, y los más caros pueden trabajar con CDMA, OFDM, etc. tecnología implementada en móviles.
En señales analógicas pueden oscilar de forma libre y pueden usar técnicas de bloqueo periódico mejorando la estabilidad de la señal, usando sintetizadores para lograrlo ganando incluso más precisión.
Generadores de señales vectoriales
Este sistema de generador es muy similar al generador RF pero difieren en algunos aspectos.
En señales vectoriales pueden trabajar en formatos de modulación más complejos como el QAM, QPSK, etc.
Por lo tanto pueden usarse para probar sistemas de telecomunicación 4G, 5G o otros sistemas avanzados.
Generador de funciones
Aunque ya hemos hablado de los generadores de funciones me veo en la obligación de incluir en este apartado ya que no deja de ser un tipo de generador de señal. Por lo tanto vamos a resumir y a aclarar para que se usa.
- El generador de señal digital multifuncional adopta la tecnología de sintetizador digital directo (DDS) y proporciona señales estables, precisas, puras y de baja distorsión.
- El generador de señal digital multifuncional utiliza un chip convertidor D/A de 14 bits de alto (el error de cuantificación de salida de 5 Vpp es inferior a 1 mV), frecuencia de muestreo de 250 MSa/s, resolución vertical de 14 bits.
- La tecnología de montaje en superficie mejora la inmunidad a las interferencias del generador de señales digitales multifuncionales y la vida útil operativa.
- La interfaz de pantalla utiliza una pantalla LCD en color TFT de 2,4 pulgadas, lo que hace que la operación sea más intuitiva y conveniente.
- Las abundantes teclas de acceso directo y la interfaz gráfica de usuario simplifican cada operación, lo que la hace fácil de operar.
Con él, vamos a poder crear formas de ondas repetitivas simples como las sinusoidales, dientes de sierra, triangulares y ondas cuadradas.
Los primeros eran analógicos y sacaban la onda directamente analógica. Hoy día ya son digitales, pero sigue pudiendo sacar una onda convertida a analógica.
Dado el tipo de onda que genera ( senoidal, cuadrada, triangular y dientes de sierra) no es necesario que funcionen a frecuencias altas, aunque existen algunos modelos que si lo hacen.
Generadores baratos
Comprar un instrumento de electrónica y que sea barato es un tema con mucha controversia ya que no queremos gastar mucho, pero la realidad es que en nuestro laboratorio de electrónica dependiendo del uso que le queremos dar vamos a necesitar un instrumento preciso.
Es el ejemplo del generador de funciones barato XR2206. Es un Kit de electrónica que podemos montar nosotros mismos, pero es extremadamente básico, nos va a generar las señales que necesitamos, pero no podemos pedirle mucho, ya que va deformando la onda a medida que subimos su amplitud.
Aún así dentro de los generadores baratos os dejo a continuación lo que a mi me ha parecido interesante para poder aprender y empezar a realizar vuestros propios proyectos electrónicos para un uso aficionado o nivel medio.
- Tipo de señal de entrada y salida: alimentación activa: 0-24MH, alimentación pasiva: 0-24MH, voltaje: 0-24V
- Frecuencia/PWM: 0-9999 hz.Millivolt/termopar: -10~110mV Función de extensión del programa: Salida automática programada de la elevación, historia
- Salida preestablecida, sincronización de salida, salida de conversión lineal de señal. Curva en tiempo real, comunicación serial analógica USB, actualización de firmware USB analógico USB
- El paquete incluye: 1* generador de señal; 4 - clip de prueba; 1 * cabezal de carga; 1* cable
- Puede generar una señal de 10 Hz a 1 MHz y la distorsión de salida de la señal es muy pequeña.
- El voltaje de salida es de 0dB a 60dB y se atenúa paso a paso cada 10dB.
- Como fuente de señal, es popular entre las líneas de producción, los aficionados y el mantenimiento.
- Fabricación profesional, alta fiabilidad, cómodo de usar y larga vida útil.
- Está equipado con un terminal que se sincroniza con la señal externa, de modo que una señal muy pequeña puede controlar la salida de una señal fuerte.
- [Característica] La resolución vertical de la forma de onda está optimizada para una frecuencia de muestreo de 14 bits, 266 msa / s, forma de onda exquisita. La pantalla LCD a color de alta definición de 2.4 pulgadas garantiza un funcionamiento sin problemas, muchos accesos directos simplifican los pasos de trabajo
- [Características de la forma de onda] seno, cuadrado, triángulo, pulso (corrección de ciclo de trabajo, ancho de pulso y tiempo de ciclo ajustables), subseno, CMOS, nivel DC, media onda, onda completa, conductor pos, conductor negativo, ruido, aumento exponencial, caída exponencial , Tono, onda sinusoidal, pulso de Lorentz y 60 formas de onda personalizadas
- [Función completa] Este generador de señal DDS puede usar un software de PC estándar para controlar todas las funciones de la máquina y la forma de onda arbitraria. Este contador del generador de señal tiene protección contra cortocircuito, todos los extremos de salida de señal pueden funcionar durante 60 s bajo la condición de cortocircuito de carga
- [Dispositivo] Este generador de señal es el instrumento ideal para electrónica, laboratorios, líneas de producción, investigación científica y docente, circuitos integrados y tecnología SMT, alta confiabilidad, larga vida útil
- [Recuerde] Contamos con un sólido equipo de servicio postventa: siempre que tenga alguna pregunta sobre el producto, resolveremos su problema inmediatamente cuando recibamos su correo electrónico, su experiencia de compra satisfactoria es nuestra mayor esperanza.
Un generador de señal es un dispositivo que produce una señal eléctrica que se utiliza en la prueba, diseño y análisis de circuitos electrónicos.
Los generadores de señales pueden producir señales de forma de onda sinusoidal, cuadrada, triangular, diente de sierra, pulsos y señales arbitrarias.
Los generadores de señales analógicas producen señales continuas mientras que los digitales generan señales discretas. Los generadores digitales son más precisos y versátiles pero también son más costosos.
Se puede conectar un generador de señales a un circuito o dispositivo utilizando cables coaxiales y conectores.
Las características que deben considerarse incluyen la frecuencia, la amplitud, la precisión, la distorsión armónica, la estabilidad y la impedancia de salida.
Un generador de señal se puede usar para encontrar fallas en un circuito enviando señales de prueba y observando la respuesta del circuito.
Se puede calibrar un generador de señales utilizando un osciloscopio y un multímetro para verificar y ajustar la frecuencia, la amplitud y la forma de onda de la señal generada.
La distorsión armónica es la alteración de la forma de onda de la señal generada por el generador de señales, lo que puede afectar la precisión de la señal y la calidad del resultado de las mediciones.
La precisión de la señal generada depende de la estabilidad y la precisión de los componentes del generador de señales.
Los generadores de señales modernos pueden generar señales de forma de onda arbitrarias utilizando un algoritmo para calcular y producir una señal personalizada.
Se puede generar una señal de radiofrecuencia utilizando un generador de señales que tenga la capacidad de producir señales de alta frecuencia.
Sí, un generador de señales se puede utilizar para probar altavoces y micrófonos enviando señales de prueba y observando la respuesta del dispositivo.
La impedancia de salida de un generador de señales es la resistencia que presenta el generador de señales a la corriente que fluye a través de él.
