OBJETIVOS DEL TEMA. Tema 4. Comparadores y Generadores de Onda. Comparadores de ventana. Comparadores

Transcripción

1 ema 4. mparadres y Generadres de nda JE DE EM nrducción Eapas cmparadras básicas cn mparadr de niel inersr mparadr de niel n inersr mparadres de enana mparadr de niel inersr cn hiséresis mparadr de niel n inersr cn hiséresis Eapas generadras de señal cn Generadres de señal: asable álcul de la frecuencia del asable Mnesable sable cn inegradr sciladres Esabilidad de un circui realimenad nálisis de circuis sciladres sciladres sciladres sciladres cn crisal de cuarz educción de la disrsión Una ez esudiad ese ema deberá: aber analizar eapas n lineales cn. ncer las eapas cmparadras básicas cn. er capaz de usar esas eapas cm blques para el diseñ de circuis más cmplejs. ncer las eapas generadras de señal y ser capaz de analizarlas. er capaz de usar esas eapas cm blques para el diseñ de circuis más cmplejs. e capaz de recncer un psible sciladr en un circui nalizar circuis sciladres Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - mparadres mparadres de enana - El se puede uilizar direcamene cm cmparadr de niel si n se realimena: eferencia si > = si < Ess cmparadres presenan prblemas si hay ruid en sus enradas. El ruid sn ariacines n deseadas (nrmalmene rápidas) de la señal. ara eiar esas ariacines rápidas de la salida se puede usar realimenación psiia = = si > si < < si < si > si < < si < - - Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 3 Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 4

2 nálisis de ls cmparadres de enana mparadres cn realimenación psiia e cmienza supniend un esad para el did cn i = /- El did cambia cuand y si = = D N < = i < < = D FF < = < = D FF < = e puede realizar un cmparadr inersr cn hiséresis El cambi se da cn: = = = = dnde - = = si > si < < si < y un cmparadr n inersr cn hiséresis El cambi se da cn = 0. En ese pun: = = = = i = - Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 5 Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 6 mparadres cn realimenación psiia y Generadres de señal: asable e puede realizar un cmparadr inersr cn hiséresis El cambi se da cn = = = y un cmparadr n inersr cn hiséresis El cambi se da cn = = = - - Un cmparadr cn hiséresis carga y descarga a pr Esá basad en un cmparadr cn hiséresis inersr. i = -, se carga pr hasa uand alcanza ese umbral, pasa a n =, se carga pr hasa uand alcanza ese umbral, pasa a Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 7 Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 8

3 álcul de la frecuencia del asable Mnesable a slución de la ecuación diferencial de carga de es: = e upnems que = - - = = 0 = = = = = = = ln = cn = ln 5 = 609. = e - Genera un puls de anchura cuand se dispara. = e = 0 = = 0 = = = = = ln = e Mdificacines: nerir did para puls negai Zener para limiar - Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 9 Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 0 sable cn inegradr sciladres asad en un cmparadr n inersr y un inegradr inersr = d = ± = = = m = cn > 4 Mdificacines ñadir una en serie cn un did: se carga pr y descarga pr i << diene de sierra - óm realizar un generadr de nda senidal? n un filr pas baj (a parir de una cuadrada riangular). óm cnseguir que sea de frecuencia ariable? n circuis que realicen una aprimación lineal a rams ( dids). nrducen basane disrsión. n DE: n circuis específicamene diseñads para generar señal senidal. Un sciladr es un amplificadr inesable, per que sól es inesable a una frecuencia. Esa será su frecuencia de scilación. ara cnseguirl se inrducen elemens cuy cmpramien depende de la frecuencia: elemens reacis (, ). Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda -

4 Esabilidad de un circui realimenad nálisis de circuis sciladres as - > : el sisema es inesable. Genera salida inclus cn enrada cer. ualquier ruid en la enrada es amplificad pr el laz, saurand el sisema. i - = para una frecuencia, se biene un sciladr. Un sciladr es un circui que genera una señal senidal. as - < : el sisema es esable. i > 0 enems realimenación psiia; la señal realimenada se suma a la enrada. i < 0 enems realimenación negaia; la señal realimenada se resa de la enrada. - Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 3 = > < = e abre el laz de realimenación y se repie la impedancia de enrada a la salida. El circui scila cuand Frecuencia de scilación. El circui scila a la frecuencia ω en que esá en fase cn. im = im( ) = 0 ω = ω ndición de manenimien de las scilacines. a scilación se maniene sí el módul de es igual al módul de. = ω = ω = i i < > ω = ω = = 0 z i - z i mpedancia de enrada repeida a la salida. la scilación se amrigua hasa desaparecer. el sciladr se saura (genera señal apr. cuadrada). Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 4 sciladres sciladres parir de un amplificadr n inersr cn : > 0 la red de realimenación reacia debe desfasar 0 ó πn. sciladr en puene de Wien parir de un amplificadr inersr cn : < 0 la red de realimenación reacia debe desfasar π ó (n)π. sciladr de reard de fase parir de un amplificadr inersr cn : Generan el desfase de 80º cn y (Harley) cn y (lpis). aracerísica básica: frecuencia ariable. Z Z3 Z i se usan para las impedancias: Z = j X Z = j X Z3 = j X3 ω = u frecuencia depende much de y : baja esabilidad de su frecuencia. Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 5 ω = 9 6 ól puede scilar a la frecuencia que cumpla: X X X3 = 0 Y sól puede scilar si X y X sn del mism sign (ds ds ) X3 de sign cnrari. Ejercici: demsrarl. Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 6

5 sciladres sciladres cn crisal de cuarz El sciladr lpis es un cas paricular de ls sciladres. n : n J (eapa en emisr cmún): Usa un crisal de cuarz en ez de una en la plgía de lpis. aracerísica básica: ala precisión y esabilidad de la frecuencia. r qué scila? ω = Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 7 Uil para alas frecuencias. es un cndensadr de acpl. risal de cuarz: e nmbra pr su frecuencia f s = /πω ímbl Mdel X(ω) Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 8 ω Zna inducia ω 0 ω ω ω = << = ω ω Un crisal es equialene a una en un rang de frecuencias muy esrech, pr l an scilará a esa frecuencia ω. e cnsigue una esabilidad en frecuencia mayr que pare pr millón. educción de la disrsión ara asegurar que un sciladr arranca y n deja de scilar aunque aríen sus parámers, su ganancia de laz debe ser mayr que. r an, la ampliud de la señal aumena hasa que n linealidades reducen la ganancia efecia (sauración). óm cnrlar la ampliud de la señal para manener la nda raznablemene senidal? nrduciend elemens n lineales en el laz: Dids una N. N Uniersidad de Zaragza, E. J.. rigas y. anz mparadres y Generadres de nda - 9