Oscar Ignacio Botero H. SIMULADOR PROTEUS MÓDULO GENERADORES DE SEÑAL Para la inserción de generadores en los circuitos a simular, se activa el icono presenta una gran variedad de generadores. y Para insertar un generador: Seleccione el generador requerido Se procede igual que si se tratara de la colocación de una componente en la hoja de trabajo Cuando el Generador se conecta al circuito, ISIS le asigna automáticamente el nombre al nodo o a la terminal de la componente en donde está conectado Edite las propiedades del generador para colocarle los parámetros requeridos en el circuito Los generadores se clasifican en dos grandes categorías: Análogos: DC, Sine, Pulse, Pwline, File, Audio, Exponent, SFFM, Easy HDL.
Oscar Ignacio Botero H. 2 Digitales: Steady State, Single Edge, Single Pulse, Clock, Pattern, Easy HDL. Cada uno de los generadores tiene su respectiva ventana de edición para configurar sus características, por ejemplo:
Oscar Ignacio Botero H. 3 GENERADORES ANÁLOGOS DC = Corriente Directa Este generador se utiliza para simular una fuente de voltaje de tensión continua constante. En caso de necesitar generadores de VOLTAJE o de CORRIENTE se procede de la siguiente forma: Solo se edita el Nombre del Generador en la casilla Generator Name y el Valor del voltaje o la corriente.
Oscar Ignacio Botero H. 4 Hay cuatro opciones que aparecen en todos los tipos de generadores. Estas opciones comunes se encuentran situadas en la zona inferior izquierda de la ventana. Current Source: aunque aparece en todos los generadores sólo tiene utilidad en el caso de los generadores analógicos. Cuando se marca esta casilla el generador se convierte en una fuente de corriente. Isolate Befote: si colocamos el generador en medio de un cable que conexiona dos puntos, con esta casilla seleccionamos si el generador se comportará como si interrumpiera el cable al que está conectado; de esta forma la red situada antes del generador quedaría aislada de la situada después del generador. Si el generador se conecta directamente a una red mediante un cable sencillo, esta casilla no realizará ninguna operación. Manual Edits: cuando marcamos esta casilla, las propiedades del generador se visualizan en forma de una lista de texto. Hide Properties: cuando esta casilla está deshabilitada se visualiza junto al generador sus propiedades en forma de texto. Sine = Seno Fuente de señal de forma senoidal o senosoidal, se edita el nombre, el voltaje offset, la amplitud, período/frecuencia, retardo en tiempo/grados y el factor de amortiguación. La propiedad Offset (Volts) especifica el desplazamiento de la señal respecto al valor 0, puede ser positivo o negativo. En la imagen siguiente vemos un ejemplo que aclara el sentido del valor parámetro desplazamiento. La señal se ha especificado con un offset igual a +5 y una amplitud de 10 voltios, por eso se ve que la gráfica comienza en +5V y no en cero voltios y que la cresta de la señal llega hasta +15V (10V de amplitud más 5V de offset) y en el valle llega hasta 5V (10V de amplitud menos 5V de offset).
Oscar Ignacio Botero H. 5 Amplitud de salida: se especifica con el parámetro Amplitude (Volts). La amplitud se puede expresar indicando el valor máximo de la onda, el valor entre la cresta y el valle de la onda o el valor eficaz RMS de la señal. Timing: se puede expresar de varias formas: indicando la frecuencia en Herzios de la señal, indicando el periodo de la señal o expresando el número de ciclos sobre el gráfico entero. Desfase: se indica utilizando la propiedad delay. Se puede indicar el desfase de dos formas diferentes: introduciendo
Oscar Ignacio Botero H. 6 el tiempo de desfase en segundos o el desfase en grados. Factor de amortiguación: se indica utilizando el parámetro Damping Factor (1/s). Pulse = Pulso Produce pulsos análogos donde se fija la amplitud, el período, el tiempo de subida, el tiempo de bajada, ciclo de trabajo, etc. Con este generador se pueden generar formar ondas cuadradas, trapezoidales, triangular, diente de sierra y otras.
Oscar Ignacio Botero H. 7 V2 PW V1 TR TF TD PER PER: representa el periodo de la onda, es decir, el inverso de la frecuencia. Para introducir esta característica de la onda utilizamos el parámetro Frecuency/Period. Se puede introducirlo de tres maneras: especificando la frecuencia en herzios, indicando el periodo o expresando el número de ciclos sobre el gráfico entero. V1: representa el valor bajo de la señal de salida. Para introducir este valor se utiliza el parámetro Initial (Low) Voltaje. V2: representa el valor alto de la señal de salida. Para introducirlo se utiliza el parámetro Pulsed (High) Voltaje. TD: representa el desplazamiento en el tiempo de la señal. También podemos expresarlo diciendo que es el retraso con el que la señal se comenzará a generar. Durante este tiempo de retraso la señal se mantendrá en el nivel de salida bajo (V1). Para introducirlo se utiliza el parámetro Start (Secs). TR: representa el tiempo que durará la transición desde el nivel bajo al nivel alto o flanco de subida. Se introduce utilizando el parámetro Rise Time (Secs). TF: representa el tiempo que durará la transición desde el nivel alto al nivel bajo o flanco de bajada. Se introduce utilizando el parámetro Fall Time (Secs). PW: representa el tiempo que la señal estará en el nivel alto durante cada pulso o ancho de pulso. Se introduce utilizando el parámetro Pulse Width, que se puede introducir indicando el tiempo en segundos o en forma de porcentaje. Cuando se generan las señales pulsantes hay que tener en cuenta la siguiente limitación, los tiempos de flanco de subida y flanco de bajada no pueden ser cero. Luego, hablando con exactitud, no se pueden generar ondas cuadradas perfectas. Hay que tener en cuenta que en la realidad ocurre lo mismo, porque siempre hay un tiempo, por pequeño que sea, para que se produzca la transición del nivel bajo al alto y viceversa.
Oscar Ignacio Botero H. 8 Pwlin Genera señales de difícil construcción, se edita sobre la misma ventana suministrándole las coordenadas con el mouse (se seleccionan los puntos manualmente sobre la ventana Time/Voltages). La forma de la onda se introduce utilizando pares de datos para las magnitudes tiempo y voltaje de salida. Como la ventana resulta pequeña, se puede aumentar utilizando el botón situado en la esquina superior derecha con una flecha hacia arriba. Para introducir cada par de datos, situé el ratón sobre el punto de la gráfica deseado y pulse el botón izquierdo. Repita el proceso para cada nuevo par de
Oscar Ignacio Botero H. 9 datos. Puede fijar la escala de la señal introduciendo el valor mínimo y máximo tanto del eje de tiempos como del eje de voltajes. Si se habilita la casilla Manual Edits, se observarán los pares de puntos en forma de texto.
Oscar Ignacio Botero H. 10 File = Archivo Se utiliza para generar señales de difícil construcción. Pero a diferencia del caso del generador Pwlin, los datos se toman de un archivo con formato ASCII. El parámetro a introducir es el nombre del archivo de datos que contiene la información. El archivo debe contener sólo caracteres ASCII y se compone de diferentes líneas separadas unas de otras por saltos de línea. Cada línea contiene un par de datos separados entre sí por espacios en blanco o saltos de tabulador (no separar utilizando comas). El primer valor del par representa el tiempo y el segundo el valor de tensión. Las líneas de pares de datos deben estar ordenadas
Oscar Ignacio Botero H. 11 por el valor de tiempo de menor a mayor. Los valores se representan utilizando números en formato de coma flotante.
Oscar Ignacio Botero H. 12 Audio Los datos a generar se cargan desde un archivo con formato WAV Los archivos de sonido wav pueden ser mono o estéreo, con el parámetro Channel se especifica. Exp = Exponencial Genera una señal exponencial, como lo hacen los circuitos RC (RC = constante de tiempo).
Oscar Ignacio Botero H. 13 V1: representa el valor bajo de la señal de salida. Para introducir este valor se utiliza el parámetro Initial (Low) Voltaje. V2: representa el valor alto de la señal de salida. Para introducir este valor se utiliza el parámetro Pulsed (High) voltaje. TD1: representa el desplazamiento en el tiempo de la señal. También se puede expresar como el retraso con el que la señal se comenzará a generar. Durante
Oscar Ignacio Botero H. 14 este tiempo de retraso la señal se mantendrá en el nivel de salida bajo (V1). Para introducir este valor se utiliza el parámetro Rise Start Time. TAU1: representa la constante de tiempo de la rampa de subida. Es el tiempo que tardará la señal en alcanzar el voltaje correspondiente aproximadamente al 0,63 del nivel alto. Para introducir este valor se utiliza el parámetro Rise Time Constant. TD2: representa el tiempo en que se producirá el descenso de la curva. Este tiempo está medido desde el momento cero. Para introducir este valor se utiliza el parámetro Fall Start Time. TAU2: representa la constante de tiempo de la rampa de bajada. Para introducir este valor se utiliza el parámetro Fall Time Constant. La señal generada corresponde matemáticamente con una función construída en tres segmentos. El primer segmento va desde el instante 0 hasta TD1, el segundo segmento desde TD1 hasta TD2 y el tercer segmento desde TD2 hasta el tiempo de finalización. SFFM = Señal de Frecuencia Modulada Los generadores de tipo SFFM se utilizan para generar señales moduladas en frecuencia con modulación senoidal de frecuencia única.
Oscar Ignacio Botero H. 15 VO: representa el desplazamiento de la señal respecto al valor 0, se especifica utilizando el parámtero Offset (Volts). VA: representa la amplitud de la onda portadora, se especifica utilizando el parámetro Amplitude (Volts). FC: representa la frecuencia de la onda portadora, se introduce este valor con el parámetro Carrier Freq (Hz). FS: representa la frecuencia de la señal modulada, se especifica este valor mediante el parámetro Signal Freq (Hz). MDI: representa el índice de modulación, se introduce este valor con el parámetro Modulation Index. GENERADORES DIGITALES Dstate = Estado Digital Fija a una terminal un estado lógico, ya se alto (H = High) o bajo (L = Low).
Oscar Ignacio Botero H. 16 Dedge = Flanco Digital Genera una transición de un nivel bajo a un nivel alto (flanco positivo o de subida) o una transición de un nivel alto a un nivel bajo (flanco negativo o de bajada).
Oscar Ignacio Botero H. 17 Dpulse = Pulso Digital Genera un pulso HLH o HLH fijando su duración ya sea en el estado alto o en el estado bajo según la necesidad.
Oscar Ignacio Botero H. 18 Dclock = Reloj Digital Genera un tren de pulsos, en el que se puede configurar la frecuencia de oscilación y el estado inicial del pulso.
Oscar Ignacio Botero H. 19 Dpattern = Patrón Digital Genera una secuencia de niveles lógicos con comportamientos particulares y específicos indicados por el usuario. También se puede editar con el mouse sobre la ventana Edit Pattern.
Oscar Ignacio Botero H. 20 Scriptable Generador que se puede programar en EasyHDL con lenguajes como Verilog o VHDL (Lenguaje de Descripción del Hardware de VHSIC).