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Práctica   7 Generador de onda cuadrada y triangular  

Análisis de Circuitos Eléctricos  

Introducción El alumno aprenderá el comportamiento del generador de señal cuadrada y triangular mediante amplificadores operacionales. Objetivo Implementar un generador de señal cuadrada y triangular utilizando amplificadores operacionales y componentes pasivos como resistores y capacitores. Fundamentos La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente.

D=

τ T

M.I.  Juan  Manuel  Mejia  Camacho   Universidad  Autónoma  de  Sinaloa                                                                                                                              Ingeniería  en  Procesos  Industriales      

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Donde: D es el ciclo de trabajo τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho de pulso). T es el periodo de la función La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Éstas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación. Aplicaciones. En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos y algunas otras aplicaciones. Se distinguen por fabricar este tipo de integrados compañías como Texas Instruments, National Semiconductor, Maxim, y algunas otras más. En los motores La modulación por ancho de pulsos es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado), controlado normalmente por relevadores (baja frecuencia) o MOSFET o tiristores (alta frecuencia).

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Equipo necesario • • •

Osciloscopio. 2 Fuentes de voltaje de corriente directa. Multimetro

Material • • •

2 amplificadores operacionales LM741 4 resistencias. 2 capacitores

Desarrollo de la práctica 1. Calcular la frecuencia y voltaje pico a pico de la señal triangular utilizando las siguientes formulas.

𝐵=

𝑅1 𝑅1 + 𝑅2

𝑇 = 2𝑅! 𝐶! 𝑙𝑛

𝑉!"" =

1+𝐵 1−𝐵

𝑇 𝑉 2𝑅! 𝐶! !"#

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2. Simluar y armar el siguiente circuito en base a los cálculos hechos en el paso 1.

3. Mostrar resultados Reporte. El alumno deberá subir al sitio WORDPRESS un reporte que incluye: • • • •

Esquemáticos. Imágenes en acción de la simulación e implementación. Resumen de la información proporcionada. Observaciones y conclusiones por parte del alumno.

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