Generador de funciones PM5135 de PHILIPS

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Generador de funciones PM5135 de PHILIPS
Figura 1: PM5135 de Philips.
Este dispositivo es un generador de funciones bastante versátil y cómodo para el
usuario, capaz de generar tres tipos de funciones básicas (rectangular, senoidal y
triangular). Posee, además, un buen margen de frecuencias, que se encuentra entre
1mHz y 2MHz (ligeramente superior al del HAMEG HM8030-3 pero con el
inconveniente de que no posee display para la representación de la frecuencia de la
señal de salida). La onda generada tiene un factor de distorsión (THD) bastante bajo y
una alta estabilidad en amplitud.
Las salidas están protegidas frente a cortocircuitos, así como a sobretensiones de hasta
10V (fusible electrónico interno).
Aspectos generales de uso
El buen uso del equipo por parte de un usuario implica el seguimiento por parte de éste
de las siguientes pautas:
− Cuando nos dispongamos a encender el equipo, lo que nos indicará posteriormente
la activación del LED denominado Power, es preciso asegurarse de que todas las
salidas se encuentren desconectadas del circuito de prueba pues no es posible saber
los niveles que éstas tienen ajustados en el momento del encendido.
− Debemos hacer un uso civilizado y no brusco de los mandos de control en general,
pero especialmente de los giratorios, como es el caso de los mandos que controlan la
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amplitud y offset de la señal de salida (estos mandos no son más que potenciómetros
de ajuste que disponen de un tornillo muy pequeño y frágil para el ajuste de su
impedancia).
− De la misma forma, es conveniente desconectar las salidas del generador de señal
del circuito de prueba antes de realizar la desconexión del módulo.
Mandos de Control del PM5135
En este apartado se describe tanto el panel frontal como el situado en la parte posterior
del instrumento si bien sólo se suele usar, para programar el modo de funcionamiento
del equipo, los mandos ubicados en el panel frontal.
1. PANEL FRONTAL, Figura 2.
Figura 2. Panel frontal del generador de ondas PM5135 de Philips.
Veamos cada una de las partes de este panel:
Con estos mandos se selecciona la frecuencia de la onda de
salida:
Con los pulsadores se selecciona el rango de frecuencia de la
señal de salida:
• Rango de mili Hertzios.
• Rango de Hertzios.
• Rango de centenas de Hertzios.
• Rango de decenas de miles de Hertzios
Dentro de esos rangos, la frecuencia exacta de la señal de
salida se ajusta con el mando de rueda.
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Pulsadores que permiten controlar el barrido de frecuencia
(se verá posteriormente). Incorpora un LED para indicar si
se encuentra lista esta función.
que se va a generar, senoidal, triangular, rectangular o
cuadrada y salida de continua (en este caso, a diferencia del
generador de funciones de HAMEG, al pulsar la tecla DC la
salida AC es apagada, es decir, con esta salida activa sólo
tenemos la tensión de continua, ajustada con el mando de
offset). Para tener salida con offset de continua hay que
relajar el pulsador DC y ajustar el mando de offset.
(para reducir el nivel amplitud de salida). Permiten,
mediante la combinación de los tres atenuadores, la
obtención de atenuaciones de 10, 20, ..., 60 dB. Con ellas se
selecciona el margen de amplitud que luego ajustaremos con
la rueda Amplitude (potenciómetro que hace las veces de
atenuador variable).
Mando de rueda para el ajuste del paso en un barrido en
frecuencia.
Mando de rueda para el ajuste de la frecuencia en la que para
el barrido en frecuencia (frecuencia de paro del barrido).
Con este mando de rueda se ajusta el último parámetro que
falta para realizar el barrido en frecuencia, la duración del
barrido en segundos.
Sirve para controlar el offset que vamos a dar a la onda de
salida, ya sea de forma aislada (dando una tensión continua
con el pulsador DC apretado) o como offset de continua que
se añade a la onda de AC generada (con la tecla de función
adecuada activa y el pulsador DC desactivado).
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Para ajustar el valor de amplitud de la onda de salida
disponemos de este mando de rueda. Permite seleccionar una
amplitud a la salida dependiendo de los botones atenuadores
que estén presionados:
− Con todos los atenuadores relajados (sin atenuar nada)
mediante este mando podremos variar, de forma
continua, la amplitud desde el máximo posible sin carga
(30Vpp) hasta 3Vpp.
− Con alguna de las teclas de atenuación pulsada hemos de
tener en cuenta que actúa una atenuación sobre el rango
de salida (de 3 a 30Vpp).
Conector BNC para señal de salida generada.
2. PANEL TRASERO.
Entrada para una tensión externa que sirva como señal
externa de disparo para el barrido (esta señal no puede
exceder de 63V de continua).
Salida de señal de barrido de frecuencia (señal proporcional
a la frecuencia de barrido con un rango de 0 a 10V).
Onda de salida con niveles compatibles para lógica TTL.
Interruptor general de encendido/apagado.
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Operación con el PM5135
Se describen en este apartado unas breves notas para comenzar a usar el equipo:
1. Como norma general, es preciso asegurarse de que el módulo no se encuentra
conectado a ningún circuito en el momento de encenderlo. En cualquier caso, es
conveniente situar el offset alrededor de la posición de 0V (en caso de encender el
equipo se genera una señal de salida con un valor de continua de 0V) y colocar la
atenuación al máximo (en caso de tener seleccionada alguna función, se generará el
mínimo valor de salida de AC) para no generar tensiones altas.
2. Lo primero que necesitamos para comenzar a usar este instrumento es
SELECCIONAR LA FUNCIÓN QUE DESEAMOS, lo que haremos presionando la
correspondiente tecla de función (con la tecla de DC presionada sólo obtenemos una
salida continua, de la misma forma que con las otras funciones obtenemos un offset
de continua, añadido a la onda de AC generada, que podremos visualizar
presionando la tecla DC).
3. Una vez hemos decidido y seleccionado el tipo de función a generar por el PM5135
hay que fijar la frecuencia de dicha señal. Esta tarea se realiza en dos o tres pasos,
según la precisión en frecuencia deseada:
− Selección del rango de frecuencias a usar, Figura 3. La tecla SWEEP ON no
debe estar pulsada pues, en ese caso, no podremos seleccionar una frecuencia
determinada sino que el generador realiza un barrido de frecuencias.
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Figura 3. Rango de frecuencias.
− Seleccionar, con la rueda FREQUENCY|SWEEP START, la frecuencia, dentro
del rango establecido anteriormente, deseada. La frecuencia seleccionada será el
resultado de multiplicar la cantidad indicada por esta rueda y por lo que indica la
tecla de rango que se encuentre pulsada.
Figura 4. Mando de rueda FREQUENCY | SWEEP START.
− Si se precisa, es posible realizar un ajuste fino de frecuencia mediante el mando
giratorio FRECUENCY OFFSET que proporciona correcciones porcentuales
(relativas al valor seleccionado en los dos pasos previos) de frecuencia.
Figura 5. Mando de rueda FREQUENCY OFFSET.
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4. Una vez seleccionada la frecuencia, otro parámetro de la señal generada es el de la
amplitud, que también se ajusta en dos pasos de una forma equivalente a la anterior:
− Selección del rango de atenuación de la señal de salida. Se hace presionando las
teclas de atenuación. Se pueden programar atenuaciones en saltos de 10dB,
desde 0 hasta 60dB. Por ejemplo, en la Figura 6 se han seleccionado 40 y 50dB
de atenuación.
Figura 6. Fijación del rango de amplitud de salida.
− Selección fina de amplitud. Se hace con el botón rotatorio AMPLITUDE, que
proporciona un rango de 3 a 30Vpp (con salida en circuito abierto, sin conectar
carga al circuito pudiéndose rebajar ese margen por efectos de carga, es decir,
por el hecho de que el circuito al que conectamos no tenga una impedancia de
entrada infinita). El valor de amplitud de salida de la onda generada depende de
la atenuación fijada en el paso anterior. Por ejemplo, la amplitud de salida (a
circuito abierto, con ninguna atenuación seleccionada y un offset de 0V) con
este botón giratorio al máximo hacia la derecha es de 30Vpp.
Figura 7. Mando de selección fina de la amplitud de salida de la onda generada.
5. Selección de la tensión de offset (valor de continua que se añade a la función de AC
generada). Se ajusta mediante el mando giratorio DC OFFSET que permite un offset
en el rango de –10 a + 10V. Es posible visualizar sólo la tensión de offset generada
a la salida, para lo que es preciso pulsar la tecla DC. Obsérvese que la atenuación de
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la amplitud, comentada en el apartado anterior, también afectará al offset de
continua que lleve la señal (el rango de tensión offset de –10 a +10V será sin
atenuación). La tensión total de salida (componente de AC y DC superpuestas) no
debe superar los +/-15V para que el amplificador de salida no sature. En la Figura 9
se muestra este efecto (el offset de 6V escogido impone una amplitud máxima de
18Vpp para que no sature la señal de salida del generador).
Figura 8. Mando giratorio DC OFFSET.
Figura 9. Limitación de la amplitud de salida: Efecto de saturación a 15V de la señal de
salida.
Generación de barrido en frecuencias
El modo de funcionamiento descrito previamente hace referencia al modo simple de
operación de un generador de ondas con el que sólo se pretende obtener una
determinada señal con unos valores de frecuencia, offset y amplitud. El equipo que se
está describiendo permite generar una señal especial que ofrece un barrido en
frecuencias, es decir, una onda de salida cuya frecuencia varía linealmente desde un
valor inicial hasta otro final, en pasos fijados. A este modo de funcionamiento se le
denomina MODO DE MODULACIÓN DE BARRIDO, Figura 10.
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Figura 10. Modos de modulación de barrido.
El modo de barrido se controla con las teclas SWEEP, que proporcionan un barrido
simple (se genera un único barrido) o continuo (se generar infinitos barridos simples de
forma que cuando termina un barrido simple comienza otro y así sucesivamente).
El barrido se caracteriza por una frecuencia de comienzo de barrido, una frecuencia
final de barrido y por una señal de control (que podría ser externa e independientemente
de los parámetros ajustados en el panel frontal mediante los botones del barrido) que
inicie el barrido. Todas estos parámetros se pueden configurar en el generador de ondas
PM5135.
1. SEÑAL INTERNA DE CONTROL DEL BARRIDO: La frecuencia de comienzo
del barrido se selecciona de la misma manera que seleccionamos la frecuencia
cuando no se utiliza el modo de generación de barrido. La frecuencia de fin del
barrido se ajustará mediante el mando giratorio SWEEP STOP que genera un valor
referido al rango seleccionado para la frecuencia de comienzo del barrido. El ajuste
del control o paso del barrido se hace mediante el mando SWEEP TIME que
programa el tiempo total de barrido por lo que, al haber ajustado las frecuencias
final e inicial, ajusta implícitamente dicho paso de barrido.
Al pulsar la tecla de SWEEP ON, obtenemos una señal de salida cuya frecuencia es
la frecuencia final programada en el modo de barrido. El barrido se inicia al
presionar, además, la tecla SWEEP CONT (si se desea realizar un barrido continuo
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que se puede parar simplemente volviendo a pulsar esa tecla, lo que hace que a la
salida se tenga nuevamente una señal a la frecuencia de fin programada) o la tecla
SWEEP TRIG (si se desea realizar un único barrido, en cuyo caso se enciende el
LED que aparece encima de dicha tecla indicando que el instrumento se encuentra
preparado para realizar un único barrido −está generando una señal a la frecuencia
de comienzo del barrido− que se realiza al presionar nuevamente esta tecla,
apagándose el LED).
Barrido continuo
Barrido simple
1er Paso
2º Paso
3er Paso
Se vuelve a pulsar la tecla
Preparado para
SWEEP TRIG (1er Paso).
realizar el barrido
El instrumento vuelve a
estar preparado para un
barrido
nuevo barrido.
2. BARRIDO DE COMIENZO EXTERNO: En este caso, de las tres teclas SWEEP
sólo debe estar presionada la tecla SWEEP ON. Como en el caso anterior hay que
seleccionar los parámetros de frecuencia inicial, frecuencia final y tiempo de
barrido. Sin embargo, es necesario conectar una señal, que fijará el comienzo de
cada barrido, a la entrada TRIGGER. El funcionamiento será como se indica en la
Figura 11.
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Figura 11. Señal externa para la generación del sincronismo del barrido.
3. BARRIDO DE COMIENZO EXTERNO FM. Este caso es análogo al anterior salvo
que la señal externa que sirve para el sincronismo del barrido se conecta a la entrada
SWEEP de forma que el valor de frecuencia, en cada instante, depende de los
valores que la toma dicha señal de entrada (modulación FM).
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