¿Qué es un analizador de ondas y cómo funciona?

El análisis de forma de onda se puede realizar principalmente para determinar los valores de los componentes armónicos, como la frecuencia, la amplitud y, en ocasiones, el ángulo de fase. En una forma de onda compleja, este dispositivo juega un papel clave en la medición de la amplitud relativa de los componentes que tienen una sola frecuencia. Generalmente, este analizador funciona como un voltímetro selectivo de frecuencia y se usa para una señal de frecuencia cuando rechaza todos los demás componentes de la señal. El rango de frecuencia de funcionamiento de este dispositivo está en el rango de MHz. Este dispositivo se utiliza en la industria para reducir el ruido y las vibraciones que producen las máquinas eléctricas rotativas. Este artículo presenta una descripción general del analizador de ondas.


¿Qué es un analizador de ondas?

Definición de analizador de ondas: Es un dispositivo electrónico, utilizado para analizar formas de onda. También se conoce como analizador de señales porque los términos señal y onda se pueden usar con frecuencia al intercambiarlos. La señal periódica se puede representar mediante los dos términos como el componente de CC y la serie de armónicos sinusoidales. El análisis periódico de la señal no es más que el análisis de los componentes armónicos que existen en ella.

Instrumento de análisis de olas

Otros nombres para este analizador son voltímetros de frecuencia portadora, selectivos de frecuencia o selectivos de nivel. Este dispositivo se puede sintonizar a la frecuencia del componente cuya amplitud se va a medir. Estos analizadores son aplicables en el rango de frecuencia de radio bajo por debajo de 50 MHz y proporcionan una resolución de frecuencia extremadamente alta.

Tipos de analizadores de ondas

Estos se clasifican en diferentes tipos de la siguiente manera.

Analizador de ondas básico

Basado en rangos de frecuencia

  • Analizador de ondas heterodinas
  • Analizador de onda selectiva de frecuencia

Diagrama de bloques básico del analizador de ondas

El diagrama de bloques de esto se muestra a continuación, donde la función de cada bloque se analiza a continuación.

Diagrama de bloques del analizador de ondas
Diagrama de bloques del analizador de ondas

detector principal

El primer bloque de este analizador es el detector primario. Este detector incluye un circuito LC donde se pueden ajustar los valores del condensador y la inductancia de este circuito para permitir calcular de forma sencilla la componente de frecuencia armónica preferida.

rectificador de onda completa

Un rectificador de onda completa es un bloque central del analizador y su función principal es cambiar la CA i/p en una CC o/p. Obtiene el valor estándar de la señal i/p.

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galvanómetro PMMC

Este es el bloque final del analizador y se utiliza para mostrar el valor pico de la señal que se alcanza desde el rectificador o/p. Este rectificador de onda completa se utiliza para proporcionar el valor de entrada promedio. Y se utilizan múltiples filtros sintonizados para este bloque final a través de un selector.

los diagrama de bloques del analizador de ondas se muestra a continuación. El diseño de este circuito se puede realizar reemplazando cada bloque con los componentes requeridos que se muestran en el diagrama del circuito.
Este circuito básico se utiliza principalmente para analizar cada componente de la frecuencia armónica en una señal periódica.

Diagrama del circuito del analizador de ondas
Diagrama del circuito del analizador de ondas

Basado en rangos de frecuencia

Estos se clasifican en dos tipos según el rango de frecuencia que incluye lo siguiente.

  • Analizador de onda selectiva de frecuencia
  • Analizador de ondas heterodinas

Analizador de onda selectiva de frecuencia

El principio de funcionamiento del analizador de ondas de frecuencia selectiva es que funciona según el principio del voltímetro de frecuencia selectiva. Está sintonizado a una frecuencia de señal y rechaza todos los demás tipos de componentes de señal. Este tipo de analizador incluye una sección de filtro de paso de banda estrecha para ajustar la frecuencia.

Este tipo de analizador se utiliza principalmente para medir el rango de frecuencias de audio de 20 Hz a 20 kHz. El diagrama de bloques del Analizador de Ondas de Frecuencia Selectiva se muestra a continuación e incluye diferentes bloques donde cada bloque y su función se describen a continuación.

Tipo selectivo de frecuencia
Tipo selectivo de frecuencia

atenuador de entrada

Este es el bloque principal de este tipo de analizador de ondas. La señal AF se aplica al atenuador de entrada para su análisis. Entonces, cuando la amplitud de la señal es muy grande, el atenuador de entrada atenuará la señal.

amplificador de controlador

La función principal del amplificador del controlador es modificar la señal recibida cuando sea necesario.

Filtro Q alto

La función principal de un filtro Q alto es que permite la frecuencia requerida y rechaza frecuencias innecesarias. Este tipo de filtro incluye dos secciones RC así como dos amplificadores de filtro.

Estas dos secciones se conectarán en cascada entre sí. Aquí, los valores de capacitancia se pueden cambiar para cambiar el rango de frecuencia a potencias de 10. De manera similar, podemos cambiar los valores de resistencia para cambiar la frecuencia a un rango preferido.

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Atenuador de rango de medidor

Este atenuador obtiene la señal AF preferida como entrada para generar una salida atenuada cuando sea necesario.

Amplificador de salida

Se utiliza un amplificador de salida para modificar la señal AF recibida si es necesario.

Búfer de salida

El búfer de salida se utiliza principalmente para proporcionar la señal AF preferida a los dispositivos o/p.

Circuito contador

Este circuito se usa para mostrar la lectura de la señal AF preferida y la selección de la lectura del medidor puede estar en el rango de decibelios si no en el rango de voltios.

Analizador de ondas heterodinas

El analizador de ondas heterodinas funciona principalmente según el principio de mezcla o heterodina. Aquí, heterodino es la señal de entrada que debe analizarse, es decir, mezclada con una señal de IF alta a través de un oscilador local interno. Los componentes de frecuencia de la señal se mueven a través de la banda de paso del amplificador de FI debido a la sintonización del oscilador.

tipo heterodino
tipo heterodino

La salida del amplificador de FI puede rectificarse para transmitirse al circuito de medida. El analizador de ondas que se utiliza principalmente para analizar señales en el rango de RF se conoce como analizador de ondas heterodinas. Entonces, el diagrama de bloques del analizador de ondas heterodinas se muestra a continuación, donde cada bloque y su funcionamiento se analizan a continuación.

Para el primer bloque como atenuador de entrada, se proporciona la señal de RF para analizar la señal. Si la amplitud de la señal es muy grande, la señal se puede atenuar utilizando un atenuador de entrada.

El amplificador no sintonizado es el bloque analizador de segunda onda que se utiliza para amplificar la señal de RF cuando se necesita y se alimenta al mezclador principal.

La frecuencia de la señal de RF, así como la salida del oscilador local, varía de 0 a 18 MHz y de 30 a 48 MHz en consecuencia. Así, el mezclador principal que genera una salida tiene una frecuencia de 30 MHz. Esta es la principal disparidad de las dos frecuencias de señal que se le aplican.

El amplificador IF se utiliza para amplificar la señal IF (frecuencia intermedia), es decir, el mezclador primario o/p. Después de eso, las señales de FI que necesitan ser amplificadas pueden pasar al siguiente mezclador.

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Las frecuencias de la señal de frecuencia intermedia amplificada, así como el oscilador de cristal, son similares a 30 MHz. Por lo tanto, el siguiente mezclador genera una salida con una frecuencia de 0 Hz. Esta es la principal diferencia de frecuencias para dos señales aplicadas.

El LPF activo se puede seleccionar con una frecuencia de 1500 Hz. Por lo tanto, este filtro habilita la señal de salida del segundo mezclador.

Finalmente, un circuito El medidor se utiliza para mostrar la lectura de la señal de RF. Esta lectura se puede seleccionar del rango de voltios o decibelios.

Aplicaciones del analizador de ondas

los aplicaciones del analizador de ondas Incluya lo siguiente.

  • Mide la distorsión armónica de la señal.
  • Se utiliza en mediciones eléctricas, de vibraciones y de sonido.
  • La energía de la señal se puede medir usando BW bien definido.
  • La distorsión armónica del amplificador se puede medir y cada componente separado también se puede determinar en una señal periódica.
  • El analizador de ondas es aplicable para mediciones eléctricas.
  • Mediante el uso de este analizador, los armónicos se pueden separar y mostrar
  • Se utiliza como controlador de frecuencia automático.
  • Se utiliza para reducir el ruido y las vibraciones generadas por las máquinas utilizadas en las industrias eléctricas.
  • Se utiliza para medir la magnitud del componente de frecuencia preferido en la señal.
  • Se utiliza como analizador de distorsión armónica.
  • Los componentes de frecuencia deseados de las señales se pueden elegir para examinar la señal
  • Se utiliza para medir la amplitud de la señal a través del ruido, así como las señales de interfaz.
  • Se utiliza principalmente para analizar el componente de CC en la señal periódica

Por lo tanto, esta es una descripción general del analizador de ondas. Es un tipo de instrumento utilizado principalmente para calcular la amplitud relativa del componente de frecuencia de la señal en una forma de onda. El análisis de forma de onda se puede realizar en el dominio de la frecuencia utilizando un voltímetro así como un conjunto de filtros sintonizados. Este tipo de analizador también se conoce como voltímetro de frecuencia portadora, selectivo de frecuencia y selectivo de nivel. Este analizador se ajusta a la frecuencia del componente cuya amplitud se quiere medir. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las ventajas de un analizador de ondas?

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