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Espero que esti te sea util:
EL Generador de Funciones Integrado ICL 8038 es un circuito integrado monolítico capaz de producir con gran precisión señales senoidales, triangulares y cuadradas, como así también pulsos de anchura variable con un mínimo de componentes externos la frecuencia de oscilación puede ser seleccionada externamente desde 0,001 Hz hasta más de 300 KHz usando resistencias y condensadores adecuados con posibilidad de disponer de modulación de frecuencia y barrido de ésta con una tensión externa de control
El ICL 8038 está fabricado con una avanzada tecnología monolítica, usando diodos de barrera Schottky y resistencias en película fina, siendo estable su salida en un ancho rango de temperatura de trabajo y variaciones de tensión de entrada.
En los casos que sea preciso es posible, con los adecuados componentes exteriores, conseguir estabilidades de temperatura superiores a 50 PPM / ºC (partes por millón por grado centígrado).
El diagrama de bloques del ICL 8038 muestra que éste dispone de dos fuentes de corriente independientes, dos comparadores, un multivibrador bi-estable que conmuta la fuente de corriente Nº 1 o Nº 2 dos amplificador de salida uno para señales cuadradas y otro para señales triangulares, y un convertidor de señal triangular a senoidal.
El modo de funcionamiento es el siguiente: un condensador externo es cargado y descargado por las dos fuentes de corriente.
La fuente de corriente Nº 2 es conectada o desconectada por el multivibrador bi-estable mientras que la fuente de corriente Nº 1 está funcionando continuamente.
Suponiendo que la fuente Nº 2 está desconectada mediante el multivibrador bi-estable el condensador es cargado con la corriente 1 procedente del generador de corriente Nº 1 subiendo la tensión del condensador linealmente con el tiempo.
Cuando la tensión alcanza un nivel determinado correspondiente a los 2/3 de la tensión de alimentación, el comparador Nº 1 dispara al multivibrador bi-estable que cambia de estado, liberando así el generador de corriente Nº 2.
Este generador de corriente tiene una capacidad normalmente del doble del Nº 1 es decir 2:1, por lo que el condensador es descargado con una corriente neta de 1 al estar en oposición, y con ello la tensión en bornes del condensador decrece linealmente con el tiempo.
Cuando la tensión alcance el valor de 1/3 de la de alimentación el comparador Nº 2 dispara el multivibrador poniéndole en su estado original, iniciándose así el ciclo de nuevo.
Formas de onda
Cuatro formas de onda son obtenidas con este generador en su circuito básico. Con las fuentes de corriente puestas a 1 y 2 respectivamente, los tiempos de carga y descarga del condensador serán iguales, creando una tensión triangular y a la salida del bi-estable una onda cuadrada.
Ambas señales son enviadas a sus respectivos amplificador de salida y están disponibles en los terminales 3 y 9 del circuito integrado.
Los niveles de los generadores de corriente pueden ser seleccionados dentro de un amplio rango mediante dos resistencias externas. Si éstos se ajustan a valores diferentes de 1 y 2 respectivamente, se obtiene un diente de sierra asimétrico en el Terminal 3 y pulsos rectangulares de anchura variable en el Terminal 9, dentro del margen de 1:99%.
La onda senoidal es creada al introducir la señal triangular a la entrada de una red "Ahneal" que es un conversor triangular-senoídal.
Esta red está formada por un conjunto de transistores, que trabajando por segmentos aproxima la señal triangular a la senoidal, funcionando con una gran precisión hasta una frecuencia de 100 KHz.
Como ya se ha comentado, la simetría de todas las formas de onda obtenibles pueden ajustarse por medio de dos resistencias externas (Ra y Rb).
Los mejores resultados se obtienen con resistencias separadas.
Ra controla la porción de subida de la onda triangular y senoidal, y el estado 1 de la onda cuadrada.
La carga del condensador es igual al producto de la tensión de conmutación del comparador y el valor de capacidad del condensador y se expresa en Culombios.
El tiempo para llegar a esa tensión depende de la intensidad de carga y del nivel máximo al que está situado el comparador Nº 1 que es 1/3 de la tensión de alimentación luego:
T1 = C * V / I => (C * 1/3V * Ra ) / 1/5V => (5 * Ra * C) / 3
La razón de esta expresión es que cuando se conecta el Terminal 7 al 8 se ha unido un divisor de tensión formado por dos resistencias R1 = 10KOhms y R2 = 40KOhms según puede comprobarse en el esquema interno del ICL 8038, lo que proporciona una intensidad de carga de:
I = (10 * Vc ) / (50 * Ra) => Vc / Ra *5
en el caso de la subida y en caso de la bajada será:
t2 = (C x Ve) / I => (C * 1/3V) / ((2/5 * V/Rb) – 1/5 + V/Ra) =>
t2= 5/3 * (Ra* Rb * C) / (2Ra - Rb)
Si la simetría va a ajustarse dentro de un pequeño margen, no es necesaria la conexión de dos resistencias Ra y Rb a los terminales 4 y 5 respectivamente y pueden conectarse Ra y Rb en serie a través de un potenciómetro de ajuste.
Si el ajuste de simetría no es necesario pueden cortocircuitarse los terminales 4 y 5 y unirse a través de un potenciómetro R al positivo de alimentación, pero con esta solución puede causarse una gran variación en la simetría, frecuencia, etc.
Para el caso más frecuente de dos resistencias Ra y Rb separadas, la frecuencia está dada por:
f = 1 /( t1 +t2) => 1 / (5/3 * Ra * C)*(1 + (Rb / 2 * Ra - Rb))
Para Ra <> Rb
Si Ra = Rb = R la expresión se transformadorrma en:
f = 0,3 / R * C
En el supuesto de unir los terminales 4 y 5 y conectarlo a positivo por medio de un potenciómetro R, la expresión se transformadorrma en:
f = 0,15 / R * C
Ni la frecuencia ni los tiempos dependen de la tensión de alimentación, ya que las tensiones de conmutación de los comparadores son reguladas en el interior del circuito integrado, pues de hecho las corrientes y la tensión de detección son funciones lineales de la alimentación y por lo tanto sus efectos son contrarrestados.
Para minimizar la distorsión de la onda senoidal puede colocarse una resistencia de 82 k entre el Terminal 12 y el negativo de la alimentación, o mejor un potenciómetro de 100 k, consiguiéndose niveles de distorsión menores al 1%.
Si se precisaran valores inferiores de distorsión, cercanos al 0,5 %, deben conectarse unos potenciómetros de 100 k en serie con una resistencia entre la alimentación y los puntos centrales de los potenciómetros a los terminales 1 y 12 respectivamente.
Para seleccionar los valores de Ra, Rb y C deben tenerse unos criterios generales para que el funcionamiento del conjunto sea óptimo, ya que hay un amplio rango de combinaciones que pueden trabajar sin problemas, solamente existe la limitación de las corrientes de carga que determinan el punto de trabajo adecuado.
De hecho no es deseable una corriente inferior a 1 uA, porque las corrientes de fugas de los transistores contribuyen a significativos errores en altas temperaturas.
Con corrientes mayores de 5 mA las ganancias de los transistores y los voltajes de saturación contribuyen a no obtener resultados fiables.
Los mejores resultados se logran con corrientes de carga comprendidas entre 10 uA y 1 mA.
Si los terminales 7 y 8 están cortocircuitados puede calcularse fácilmente la intensidad de carga, como se comprobó anteriormente para el caso de Ra:
I = ((R1 * V) / (R1+R2)) * 1 / Ra => V / 5 Ra
Válido cuando los terminales 7 y 8 están en cortocircuito