GENERADOR DE FUNCIONES ¿Qué es? ¿Cómo Funciona? Integrado XR2206

Un Generador de Funciones es un aparato electrónico que produce ondas senoidales, cuadradas y triangulares, además de crear señales TTL. Sus aplicaciones incluyen pruebas y calibración de sistemas de audio, ultrasónicos y servo.

En este vídeo veremos los siguientes aspectos:

• Por una parte se explica el montaje paso a paso de este Kit para hacerlo tu mismo correspondiente a un Generador de Funciones.
• En el vídeo se hace un paréntesis para explicar el funcionamiento del Integrado XR2206, uno de los más comunes en este tipo de equipos, y que constituye el corazón del Generador y es el responsable de producir los distintos tipos de señal.

Si no quieres "tragarte" la parte del vídeo en el que hablo del funcionamiento del integrado XR2206, a continuación te dejo un resumen de su funcionamiento. 

La figura siguiente muestra el diagrama de bloques correspondiente a la estructura interna del integrado XR2206:

• El bloque L representa el comando lógico que contiene conmutadores de corriente (un conmutador es un interruptor eléctrico que periódicamente cambia la dirección de la corriente).
• El VCO consiste en un oscilador comandado por tensión (Voltage Controled Oscillator), que es excitado a partir de una lógica de comandos. Estas oscilaciones pueden ser sinusoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma que tenga la onda producida. (en electrónica un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia).
• El bloque C es un conformador de onda que sintetiza las formas de onda senoidales.
• La función del bloque A es amplificar señales con una ganancia variable.
• Finalmente, tenemos un transistor Q, que es comandado por el VCO, permitiendo la producción de señales rectangulares. 

El funcionamiento de los bloques anteriores en conjunto sería el siguiente:

• El condensador C, conectado al VCO, es cargado según la información que reciba del bloque L y del VCO, hasta que la tensión entre sus armaduras llegue a un valor predeterminado. En este momento, la lógica de control entra en acción, revirtiendo el ciclo, entonces, el condensador comienza a descargarse. Cuando la tensión en los terminales del condensador alcanzan un segundo valor predeterminado, el ciclo se invierte. De esta forma, se producen las oscilaciones del circuito en la frecuencia deseada.
• Pues bien, con esta carga y descarga ya tendríamos directamente en la salida del VCO una señal triangular, que es amplificada y ya puede ser aprovechada en la salida.

• Para determinar los puntos en que tenemos el comienzo de la carga y la descarga del condensador C y, con esto, la propia frecuencia del oscilador, se coloca en los terminales 7 y 8 del integrado un potenciómetro para controlar este bloque L. Esta es la forma utilizada en nuestro circuito para controlar la frecuencia en cada banda.
• Las bandas, por otro lado, son determinadas por la conexión de 5 condensadores de valores diferentes entre los pinos 5 y 6 del VCO, seleccionados a través de una llave.
• El transistor Q, conectado en la salida del VCO, satura o entra en corte, conforme el condensador C está en proceso de carga o descarga, lo que nos lleva a la obtención de una señal perfectamente rectangular en su colector, cuando es debidamente polarizado.
• Existen dos circuitos externos para ajuste de las formas de onda de las señales generadas. Uno de ellos consiste en un potenciómetro conectado entre los pinos 15 y 16 y sirve para ajuste de simetría de las señales rectangulares, mientras que el otro, un potenciómetro conectado entre los pinos 13 y 14, sirve para ajustar la distorsión de las señales senoidales.
• Cuando la llave S está abierta, el conformador de onda hace que sean producidas señales triangulares. Cuando S está cerrada, tenemos la producción de las señales senoidales.

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• El integrado posee también algunas entradas que pueden ser usadas de diversas formas, como la entrada AM y FSK. La entrada AM está conectada al conformador de onda y permite que se realice una modulación en amplitud de la señal generada.
• La amplitud de la señal será máxima cuando la tensión aplicada a la entrada fuera nula, y disminuirá linealmente en función de la tensión aplicada. Con la conexión de un trimpot en esta salida, podemos hacer un ajuste de la amplitud máxima de la serial de salida para las formas triangular y senoidal, En caso que sea necesario, este pin podrá ser dotado de una llave reversible (1 polo x 2 posiciones) que tenga una de las posiciones acoplada al ajuste de de amplitud y otra a una entrada para modulación externa.
• La entrada FSK está conectada a una lógica de comando que permite escoger entre la entrada 7 y 8 para control del VCO, siempre que se use una tensión de 0 o 2V. Con esta posibilidad, podemos construir un generador de rampas asimétricas, bastando para eso, conectar esta entrada al pin 11, y los pinos 7 y 8 a masa a través de resistores de valores diferentes.
• Uno de los resistores determina el tiempo de subida y el otro, el tiempo de bajada. En nuestro proyecto no haremos uso de esta posibilidad, dejando desconectada la entrada FSK, y lo mismo ocurre con el pino 8 del VCO.