Qué es un generador de ondas sinusoidales y su funcionamiento

En las aplicaciones electrónicas y de comunicación, una señal que se produce de forma natural se conoce como onda sinusoidal. Hay numerosos dispositivos electrónicos que utilizan formas de onda sinusoidal, como la radio, etc. Normalmente, los dispositivos de potencia procesan o generan formas de onda sinusoidal. En la electrónica de potencia, un generador de ondas sinusoidales se utiliza con frecuencia en algunas aplicaciones, como un inversor de potencia CC/CA. Así que este artículo trata de una visión general de lo que es un generador de ondas sinusoidales y de cómo se genera una onda sinusoidal utilizando un amplificador operacional. Hay muchas formas de generar ondas sinusoidales utilizando diferentes osciladores como el puente de wien, el desplazamiento de fase, el cristal de Colpitts, la onda cuadrada, el generador de funciones, etc.


Índice de Contenido
  1. ¿Qué es un generador de ondas sinusoidales?
    1. Principio de funcionamiento
    2. Generador de ondas sinusoidales mediante Op-Amp

¿Qué es un generador de ondas sinusoidales?

Definición: Un circuito que se utiliza para generar una onda sinusoidal se llama generador de onda sinusoidal. Se trata de un tipo de forma de onda que aparece en las tomas de corriente de los hogares. Esta forma de onda puede observarse en la corriente alterna, así como aplicarse en la acústica. Sabemos que hay diferentes tipos de formas de onda que son generadas por diferentes dispositivos electrónicos. Por tanto, cada forma de onda genera sonidos diferentes. La onda sinusoidal es un tipo de señal que se utiliza en acústica. Para diseñar el circuito generador de ondas sinusoidales, se necesitan diferentes tipos de componentes como un circuito integrado, resistencias, condensadores, transistores, etc.

Generador de ondas sinusoidales

Principio de funcionamiento

Se trata de una herramienta excepcional para generar ondas sinusoidales utilizando los controladores de onda de otros altavoces. El rango de frecuencias de este generador va de 1Hz a 800 Hz y la amplitud de la onda sinusoidal se puede modificar. Los estudiantes pueden notar la naturaleza del quantum para los modelos de ondas estacionarias cuando el generador de ondas sinusoidales salta de una frecuencia resonante a otras. Este generador incluye una memoria incorporada que le permite averiguar las frecuencias más recientes y primarias para una exploración adicional.

Características

Las características del generador de ondas sinusoidales son las siguientes

  • Ajusta la frecuencia de salida utilizando los mandos como Fino y Grueso.
  • La tensión de la señal sinusoidal se puede modificar ajustando la amplitud.
  • Tiene una función como un escáner inteligente que permite que los mandos para cambiar la frecuencia fácilmente una vez girados de forma continua.
  • En este dispositivo generador, una carcasa de plástico incluye principalmente una abrazadera de varilla trasera y pies de goma angulados para las opciones de montaje dinámico.
  • Se utiliza una abrazadera incorporada para colocar este generador sobre una varilla estándar.
  • En este generador, la frecuencia puede mostrarse digitalmente con una resolución de 0,1 Hz mediante LEDs de color rojo.
  • Este generador almacena un incremento de frecuencia y girará durante el rango de frecuencia utilizando el crecimiento reconocido para una comodidad adaptada.

Generador de ondas sinusoidales mediante Op-Amp

A continuación se muestra el circuito generador de ondas sinusoidales utilizando un op-amp. En diferentes diseños de circuitos se utiliza una señal de onda de signo junto con una frecuencia arbitraria. El siguiente circuito se puede diseñar con un op-amp doble, resistencias y condensadores. La siguiente figura muestra el diagrama esquemático del generador de ondas sinusoidales.

El siguiente circuito produce una onda sinusoidal generando primero una onda cuadrada a la frecuencia necesaria mediante un amplificador A1. La conexión de este amplificador puede hacerse como un oscilador astable y la frecuencia de éste puede determinarse mediante la resistencia R1 y el condensador C1. El LPF bipolar que utiliza el amplificador A2, filtra la salida de la señal de onda cuadrada del amplificador A1. La frecuencia de corte de este filtro es equivalente a la frecuencia de la onda cuadrada del amplificador A1.
La señal de onda cuadrada está formada por la frecuencia básica y los armónicos anómalos de la frecuencia básica. La mayoría de las frecuencias armónicas son eliminadas por el LPF y la frecuencia básica permanece en el o/p del amplificador A2. El componente de frecuencia básica de la señal de onda cuadrada es 1,27 veces la amplitud de pico de la señal de onda cuadrada. La salida de la amplitud de la onda sinusoidal será aproximadamente el 87% de la señal de onda cuadrada.

El pico de esta onda dependerá de la tensión de alimentación del amplificador, así como de la condición de oscilación o/p del amplificador. Además, el pico de la onda sinusoidal y cuadrada cambiará de vía dentro de la tensión de alimentación del amplificador. En este circuito, la frecuencia se especifica junto con los valores calculados de C1, C2, R1, C3, R4 y R5. Aquí los valores de las resistencias son de 1K ohmios y deben coincidir en valor para ayudar a minimizar los errores durante el funcionamiento de la frecuencia real en comparación con el funcionamiento de la frecuencia calculada.

Para la selección de los componentes se utilizan las siguientes ecuaciones. La frecuencia sinusoidal necesaria es "F". El valor del condensador C1 puede seleccionarse al azar. Los demás valores del componente se calculan como se indica a continuación.

C2 = C1

C3=2C1

R1= 1/2F/0,693 * C1

R6 = R5

R5 = 1/8,8856 *F*C1

¿Cómo generar una onda sinusoidal en Arduino?

Utilizando el método de síntesis digital, se puede generar una onda sinusoidal utilizando un Arduino de forma precisa. En este método, no es necesario ningún hardware adicional. El rango de frecuencia es de 0 a 16 KHz. Aquí, la distorsión es inferior al 1% en las frecuencias de hasta 3KHz. Así que este método no sólo es útil para generar sonido y música en pruebas o equipos de medición. Además, el método DDS se utiliza en las telecomunicaciones. Como el FSK y el PSK.

Para implementar el método de síntesis digital directa dentro del software, necesitamos cuatro componentes, como un acumulador y una palabra de sintonización, que son dos variables enteras largas, y un convertidor digital-analógico que se puede proporcionar a través de la unidad PWM. Un CLK de referencia se deriva a través de un temporizador de hardware interior dentro del ATmega. La palabra de sintonía puede añadirse al acumulador. El MSB del acumulador puede tomarse como una dirección de la tabla de ondas sinusoidales, donde el valor obtenido se genera como un valor analógico a través de la unidad PWM. Todo este proceso puede ser temporizado por ciclos mediante un procedimiento de interrupción que funciona como reloj de referencia.

Generador de onda sinusoidal DAC

Generar ondas sinusoidales de alta calidad es difícil, pero utilizando un método DAC no lineal se pueden generar ondas sinusoidales de alta calidad.

Además, utilizando la técnica DAC-ADC de bajo coste, la información de la linealidad del ADC y del DAC se obtiene de forma precisa con sólo 1 golpe por código. Por tanto, es posible incluir la información de la linealidad del DAC a la entrada de los códigos DAC, lo que detiene la no linealidad del DAC en o/p para conseguir una alta pureza.

Este método se ha autentificado mediante amplios resultados de simulación, que han confirmado su exactitud y solidez frente a estructuras y resoluciones diferentes, y por otra parte, frente a los rendimientos del ADC/DAC. Por tanto, esta alta calidad de las ondas sinusoidales se utiliza ampliamente en diferentes aplicaciones debido a su menor coste y fácil configuración. Además, la información sobre la linealidad del ADC y el DAC se adquiere de forma precisa y conjunta, sin necesidad de ningún instrumento de precisión.

Por tanto, se trata de una visión general del generador de ondas sinusoidales principio de funcionamiento, circuito y su funcionamiento. Aquí tienes una pregunta, ¿cómo generar una onda sinusoidal en Matlab?

Lee:  ¿Cómo funcionan físicamente los circuitos integrados?

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