Generador de pulsos

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
ESCULA ACADEMICO PROFESIOAL DE INGENIERIA ELECTRONICA
AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE
NUESTRA DIVERSIDAD
CURSO
: DIBUJO ELECTRONICO I
DOCENTE
: Ing. Wilder Román Munive
CODIGO
: 1J3025
TEMA
: GENERADOR DE PULSOS
ALUMNO
: Valdivia Álvarez, Oscar Arturo
CICLO
: IIEE
SECCION
:2
GRUPO
: “A”
CODIGO
: 20111144B
2012
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INDICE
Introducción.........................................................................................................3
Marco Teórico......................................................................................................4
Generador de pulsos Libro 1.............................................................................4
Definición
Terminología
Finalidad
Impedancia de salida y reflejos espurios
Control
Generador de pulsos Libro 2.............................................................................9
Definición
Pulso
Esquema Funcional
Conclusiones, Bibliografía.................................................................................12
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INTRODUCCION
Antes de empezar a hablar de este importante tema se debe tener
en cuenta que hablamos de una herramienta muy importante y que
se unas como componente incluso en algunos artefactos de uso
normal, se aplica en varias ramas semi-ajenas a la electrónica, pero
también se da el uso del que vamos a tomar referencia (como
herramienta de medida).
Como se ha explicado en anteriores trabajos, se dan que las ondas
eléctricas se dan como tal, en forma de ondas, pero el hacerlas en
forma cuadrada, o a forma de pulsos (como talvez los del corazón,
pero mas perfectos) no se da tan fácil como doblar un alambre y
cambiar su forma...per5o para eso esta este increíble aparato que,
afortunadamente, ahora es una herramienta de trabajo....
Se da en la medicina para atender diversas emergencias y
tratamientos, en la ingeniería, para artefactos como relojes digitales,
y otras áreas más....
Espero sea de su agrado este informe, y de antemano doy gracias a
la atención del lector.....
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GENERADOR DE PULSOS
1.- DEFINICION
Los generadores de pulsos son instrumentos diseñados para producir un tren
periódico de pulsos de igual amplitud (13-6 a). En ellos, la duración del tiempo
de encendido puede ser independiente del tiempo entre pulsos. Sin embargo el
tren de pulsos tiene la propiedad de estar encendido el 50% del tiempo y
apagado el otro 50% del tiempo, a la onda se le llama onda cuadrada (13-6 b).
Se puede considerar que los generadores de onda cuadrada son una clase
especial de generador de pulsos.
2.- TERMINOLOGIA
Para describir la salida de los generadores de pulsos y las aplicaciones de
ellos, se debe presentar primero la terminología asociada con los pulsos. El
primer grupo de términos denota las características de los pulsos rectangulares
ideales. El segundo grupo de términos da los índices de desviación de la forma
y la periodicidad de los pulsos ideales.
Los términos que caracterizan un tren de pulsos periódicos ideales incluyen:
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Periodo: el tiempo (en segundos) entre el inicio de un pulso y el inicio del
siguiente. La frecuencia (o frecuencia de repetición de pulsos) esta
relacionada inversamente con el periodo.
Amplitud: el valor del voltaje pico y polaridad del pulso.
Ancho del pulso: la duración del pulso (en segundos).
Ciclo de trabajo: la relación entre el ancho del pulso y el periodo (expresado en
por ciento del periodo). Las ondas cuadradas tienen un ciclo
de trabajo del 50%.
Sin embargo, los pulsos reales y los trenes de pulsos solo le aproximan a las
características de sus contrapartes ideales. Como consecuencia de este hecho,
se emplean algunos términos adicionales para describir los aspectos no ideales
de los pulsos reales. Estos se dan a continuación:
Tiempo de subida (tr): el tiempo (en segundos) que transcurre para que el pulso
aumente de 10% al 90% de su amplitud.
Tiempo de caída (tf): el tiempo (en segundos) que transcurre para que el pulso
disminuya del 90% al 10% de su amplitud.
Sobrepaso: el grado (en por ciento de amplitud) en el que el pulso rebasa su
valor correcto durante la subida inicial.
Oscilación: la oscilación que tiene lugar (en por ciento de amplitud de pulso)
como resultado del sobrepaso.
Decaimiento: cualquier disminución (en por ciento de amplitud de pulso) en la
amplitud del pulso que sucede durante el ancho del pulso.
Variación del periodo: especifica la variación máxima en periodo de un ciclo al
siguiente (en porcentaje del periodo).
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Línea base: el nivel de corriente directa en el cual comienza el pulso.
Tiempo de asentamiento: el tiempo necesario para que el sobrepaso quede
dentro de un porcentaje especificado de la amplitud del
pulso.
3.- FINALIDAD
Los generadores de pulsos están diseñados para producir pulsos que se
aproximen tanto como sea posible a los pulsos ideales. Los pulsos de alta
calidad aseguran que cualquier distorsión en el pulso de salida de un circuito
de prueba se debe únicamente al circuito de prueba. La amplitud, el ancho de
pulso y el periodo de los pulsos generados son con frecuencia ajustables en
varios rangos. El ciclo de trabajo también se puede ajustar; pero si la potencia
contenida en cada pulso es grande, el ciclo máximo de trabajo se deberá
mantener pequeño. Cuando se alcanza el ciclo máximo de trabajo de un
generador de pulsos, la forma de onda se hace irregular o ya no aumenta el
ancho de pulso.
4.- IMPEDANCIA DE SALIDA Y REFLEJOS ESPURIOS
La impedancia de la fuente o generador en los generadores de pulsos es de 50
Ω. Se escoge este valor para que la impedancia de salida de los generadores
de pulsos se iguale con la de los cables que transmiten los pulsos del
generador (los cables so coaxiales que tienen impedancia característica de
50Ω). Es necesaria esta igualación porque las cargas conectadas a
generadores de pulsos, al otro extremo de los cables coaxiales, no siempre
están igualadas a la impedancia de la fuente o la del cable. La no igualación
hace que una parte del pulso se refleje hasta atrás, hacia el generador de
pulsos, por el cable coaxial. Como el cable y el generador están igualados, la
señal reflejada se absorbe por completo al regresar al generador. Si no
sucediera esta absorción total se reflejaría de nuevo una parte del pulso y
parecería que se generan reflejos espurios en el generador (13-8).
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5.- CONTROL
En la figura 13-9 se muestra un generador típico de pulsos y funciones. El
operador puede controlar el periodo, la amplitud, la simetría, la longitud de
ráfaga de pulsos, el ciclo de trabajo, el corrimiento de la línea base, y la fase de
inicio del pulso de salida. Además, se puede seleccionar la polaridad del pulso
y el generador puede dispararse manual o externamente.
Algunos generadores de pulsos permiten disparo manual. Esto es, se producen
pulsos aislados solo bajo operación manual de un interruptor de botón de
presión, que esta en el tablero de control. En el modo de pulso apareado (o
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doble pulso), se producen dos pulsos sucesivos en cada periodo. El primer
pulso es el mismo que el no demorado, mientr4as que el segundo es el pulso
demorado. En el modo de ráfaga el generador se enciende solo durante un
breve periodo y produce pulsos (de 0 a 1999en el caso de la figura 13-9), el
cual se controla con una señal de compuerta generada internamente y que a su
vez se dispara mediante una señal externa.
Además de las posibilidades de los generadores de pulsos comunes que se
describieron arriba, se pueden tener otras opciones en instrumentos
especiales. Una de estas opciones se encuentra en los llamados generadores
de palabras digitales. Estos instrumentos permiten la producción de una
secuencia de varios pulsos y transcurre un tiempo antes de repetir esta misma
secuencia. Al aumentar el precio de esos instrumentos, se puede conseguir
mayor flexibilidad en el ajuste de las amplitudes y ancho de los pulsos dentro
de determinada palabra.
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GENERADOR DE PULSOS
1.- DEFINICION
Los generadores de pulsos ofrecen pulsos o trenes de pulsos de tensión o de
corriente (para transformadores de pulsos y otros circuitos magnéticos), no
como salida secundaria como ofrecen otros generadores, sino como salida
fundamental, y a veces única.
2.- PULSO
Un pulso es una señal que pasa de un nivel inicial a otro final en un intervalo
finito de tiempo y luego retorna al nivel inicial en otro tiempo finito igual o
distinto. Los principales parámetros que definen un pulso son:
-la amplitud y polaridad.
-El tiempo de subida, BD, (del 10% al 90% de la amplitud) (rise time), en el
flanco anterior o ascendente, AE.
-el tiempo de bajada, GI, (del 90% al 10% de la amplitud) (fall time), en el flanco
posterior, FJ.
-la duración, CH, (entre los niveles del 50%de la amplitud) o anchura del pulso.
-el periodo del pulso, AA´, que coincide con el reciproco de la frecuencia de
repetición si es una señal periódica.
-el retardo respecto a una referencia, que es el tiempo desde dicha referencia
hasta C.
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El tiempo de subida y el de bajada se denominan tiempos de transición, y
pueden ser mucho mas cortos que los de la señal cuadrada que ofrecen los
generadores de funciones simples. Hay otros parámetros secundarios, como lo
son el sobrepasamiento, que es la amplitud por encima del valor final, y el
tiempo de establecimiento (hasta que la amplitud quede dentro de un intervalo
predefinido).
Los pulsos se emplean como estimulo o entrada para un sistema cuya
respuesta se observa luego en un osciloscopio. Se pueden medir así
parámetros de circuitos digitales tales como el tiempo e conmutación., el
tiempo de propagación, el tiempo de retardo, el tiempo de recuperación, etc. Y
también se pueden obtener los datos equivalentes a la respuesta en
frecuencia.
Los denominados generadores de datos (o palabras digitales) generan trenes
de pulsos que simulan información o datos digitales.
3.- ESQUEMA FUCIONAL
La figura 4.11 muestra el esquema de bloques funcional de un generador de
pulsos. La señal cuadrada, procedente de un oscilador, pasa sucesivamente
por dos monoestables que determinan su retardo (respecto a una señal de
sincronismo, que se ofrece como salida) y su duración. Un integrador posterior
determina los tiempos de transición, mientras que un recortador y un
amplificador final determinan las características de salida; amplitud, polaridad, y
línea de base (nivel de continua).
La acción de los monoestables y el integrador sobre la señal del oscilador se
muestra en la figura 4.12. Obviamente, los tiempos de transición no son
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instantáneos tal como lo aparecen en las señales de control, pero se muestran
así para destacar la función de cada etapa.
Los pulsos dobles son interesantes para medir la velocidad de recuperación de
circuitos. Se obtienen haciendo que el monoestable que determina la duración
sea disparado no solo por el flanco posterior del pulso que sale del
monoestable que determina el retardo, sino también por el flanco anterior de la
señal del oscilador.
Los controles disponibles normalmente permiten ajustar: el periodo de
repetición, entre 10mHz y 660mHz o más; la duración, desde menos de 2 ns
hasta 10-4 s; el retardo, respecto a la señal de sincronismo; los tiempos de
transición (permiten generar desde señales triangulares hasta trapezoidales); la
amplitud, que normalmente es de 20 V en circuito abierto 10 V para una carga
adaptada (50Ω); la polaridad; y la línea de base.
Algunas opciones adicionales son: pulsos complementarios; salidas co
amplitud fija (TTL, ECL, CMOS,...); funcionamiento en ciclo único, o con
disparo externo (síncrono o asíncrono), y determinación externa de la duración.
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CONCLUSIONES
Los generadores de pulsos serian instrumentos para producir un gran número
de pulsos de igual amplitud, pero a diferencia de aparatos homólogos, este
ofrece a los pulsos de forma fundamental y única. Este grupo de pulsos tiene la
propiedad de estar encendido el 50% del tiempo y apagado el otro 50% del
tiempo, a la onda se le llama onda cuadrada. Se diría también que los
generadores de onda cuadrada son una clase especial de generador de pulsos.
Los generadores de pulsos estarían diseñados para producir pulsos que se
aproximen tanto como sea posible a los pulsos ideales, los cuales serian de
forma cuadrada. Los pulsos de alta calidad aseguran que cualquier distorsión
en el pulso de salida de un circuito de prueba se debe únicamente al circuito de
prueba. El ciclo de trabajo también se puede ajustar; pero a la hora de hacerlo
debe tomarse en cuenta que, si la potencia contenida en cada pulso es grande,
el ciclo máximo de trabajo se deberá mantener pequeño.
BILBIOGRAFIA
Texto azul: Wolf, Stanley; Smith, R. Guía para mediciones electrónicas y
prácticas de laboratorio. 1era edición. Prentice-hall s.a. 1990. Cap.13. Pg.387390.
Texto rojo: Pallás, A. Instrumentos Electrónicos Básicos. 1era edicion. Editorial
Marcombo. 2006 Cap.4. Pg.148-150.
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