Criar diferentes funções ou formas de onda em um único aparelho, o gerador de funções é um dispositivo capaz. Os formas de onda incluem dente de serra, senoidal, quadrada e pulsada.
Este artigo discute o gerador de funções, suas formas de onda e aplicações usando diagramas de bloco.
Neste artigo
O que se entende por um gerador de funções?
O gerador de funções é um instrumento de teste capaz de produzir várias formas de onda, tais como senoidais, quadradas e triangulares. É possível ajustar s frequências das ondas aplicadas e seu comprimento por meio do gerador de funções. Somente seria possível gerar formas de onda que estão incorporadas ao gerador de funções, entretanto.
A amplitude de frequências utilizada no gerador de funções vai de 0 Hz a 100 kHz. Todavia, em instrumentos industriais, esse intervalo é relativamente extenso. Os osciloscópios atuais fazem uso de um gerador de funções, proporcionando-lhes maior funcionalidade para obter resultados superiores.
As configurações de ondas em um gerador de funções
Formas de onda senoidais
As ondas senoidais ou sinusoidais estão entre as formas de onda mais cruciais que um gerador de funções apresenta na tela. Sua aplicação envolve testar instrumentos que demandam uma única frequência. Ao mesmo tempo, as outras formas de onda também fazem uso de harmônicos.
A onda senoidal é aplicada em muitos circuitos eletrônicos. Já que vez que é essencial uma única frequência para obter resultados proporciona informações fundamentais sobre defeitos em uma máquina eletrônica ou sistemas analógicos.
Formas de onda quadradas
Nestes circuitos lógicos, ocorre a utilização dessas ondas quadradas, movendo o sinal de níveis altos para baixos. É importante observar que o tempo de subida e descida nas bordas é mais acelerado quando se usam essas ondas. A saída visualizada no gerador de funções é rápida, então é preciso ajustá-la conforme necessário.
O desafio ocorre quando elas não satisfazem os requisitos do circuito lógico e quando as extremidades não são suficientemente rápidas. Para resolver esse problema, um buffer é adicionado à entrada para tornar as bordas mais rápidas.
Pulso
Um pulso é outro tipo de ondulação gerado por meio de um gerador de funções. Não há diferença relevante entre a onda quadrada e o pulso, exceto pela relação entre marcação e espaço. O índice de marcação e espaço de 1:1 é comum em muitos circuitos eletrônicos.
Um gerador de funções com capacidade de produzir a onda de pulso simplifica a tarefa. Ele cria automaticamente a marcação e o espaço, deixando de lado a proporção original no instrumento. Entretanto, a velocidade das extremidades de subida e descida é fundamental. Deve ser mais ágil para que o gerador de funções a possa reconhecer.
Formas de onda de triângulo
Amplificadores operacionais fazem uso dessa variante do gerador de funções, que desempenha o papel de um integrador. A onda transita entre níveis altos e baixos.
Como a distorção e o clipping são mais evidentes em formas de onda triangulares do que em ondas senoidais emprega-se estas ondas para testar amplificadores.
Formas de onda dente de serra
Esta onda apresenta uma geometria triangular com descidas lentas e subidas rápidas. Quando você modifica a taxa de carga para os elementos de subida e descida de um integrador é a única situação em que isto ocorre.
Ela é usada principalmente em monitores de tubo de raios catódicos que possuem uma tensão que aumenta lentamente para ajudar na varredura. Um retorno mais ágil é necessário para retornar à varredura, dando à forma de onda a aparência de uma onda dente de serra.
Esquema de blocos de um gerador de funções
Aqui temos um diagrama de blocos para operar um gerador de funções onde a frequência é controlada pela mudança de corrente por duas fontes. Estas correntes são responsáveis por acionar o integrador, e o gerador produz múltiplas formas de onda de saída.
A voltagem fornecida no sistema ajusta esses suprimentos de corrente. O fornecimento de corrente entrega uma corrente linear ao integrador, garantindo a produção de uma forma de onda suave. Quando há uma variação na corrente, a forma de onda aumenta ou diminui de acordo com o aumento ou a diminuição do valor.
No diagrama, o suprimento de corrente dois provê a corrente reversa para diminuir a onda. Um valor de compensação está presente até que a corrente reversa seja estabelecida no circuito; após esse momento, o circuito altera automaticamente o estado e retoma o uso da corrente do suprimento um.
A saída do integrador é uma onda triangular quando a frequência é determinada pelo suprimento de corrente constante (suprimento de corrente 1).
Um sistema operando à mesma frequência resultará na onda quadrada na saída do comparador.
A forma de onda senoidal mais suave, com nível de distorção abaixo de 1% é resultado da amplitude das ondas de saída é modificada através do circuito de modelagem de diodo de resistência.
Os comandos do gerador de funções
Há quatro controles básicos nos quais um gerador de funções se baseia.
Frequência
A frequência é um dos principais controles do gerador de funções. Por meio deste controle, a forma de onda é reproduzida, demonstrando as propriedades dos dispositivos.
Tipo de formas de onda
Com este controle, é possível gerar formas de onda como senoidal, quadrada ou triangular. Diferentes frequências e tensões podem produzir diferentes formas de onda. No entanto, o gerador de funções só gerará formas de onda que são pré-configuradas em seu sistema.
Offset
Este controle permite ajustar a voltagem no circuito, variando de 0V para os valores mais altos que definimos para um dispositivo.
Fator de ciclo
Esse ajuste modifica as proporções de tensão para um valor alto e um valor baixo em uma forma de onda quadrada. Ao precisar de uma forma de pulso ou triangular, a relação de ciclo de trabalho é mudada para 1:1 com tempos de subida e descida idênticos.Como elaborar tal esquema de blocos?
Os diagramas de blocos têm como objetivo simplificar a complexidade de um sistema e torná-lo mais compreensível para os engenheiros. Veja como é possível criar um diagrama de blocos.
Método 1: Começando do zero
Antes de iniciar o projeto do seu diagrama de blocos, é importante ter claro quais são suas necessidades. Você deve estar ciente dos componentes do seu diagrama e dos pontos iniciais e finais.
Conexões de entrada e saída
Represente blocos para entrada e saída no seu diagrama. Vamos tomar um exemplo para explicar o diagrama de blocos. A entrada é representada pela Antena, e a saída pelo alto-falante. Vamos adicionar os dispositivos de entrada e saída ao diagrama.
Representando os componentes do diagrama
Acrescente alguns outros blocos para adicionar componentes ao seu diagrama. Adicione rótulos aos blocos para tornar mais simples para um novato entender.
Esboce uma relação com direções nítidas
Agora, adicione conexões entre os componentes do diagrama. A direção dos diagramas precisa ser precisa. Adicione cores para dar ao seu diagrama um visual mais atraente.
Método 2: Começando com um modelo
Passo 1: Clique no modelo abaixo para baixá-lo. Você será capaz de editar este arquivo em seu sistema online. Caso precise de algo específico, você pode selecionar outros modelos disponíveis.
Passo 2: Personalize o diagrama e adicione ou remova quaisquer componentes não desejados. Neste exemplo, foi desenhada uma turbina de armazenamento de combustível para visualizar a quantidade de armazenamento e fornecer informações à sala de controle. Acrescentamos componentes como câmera, imagens e outros do modelo e inserimos nossos próprios componentes com facilidade.
Conclusão
O gerador de funções é amplamente empregado para avaliar as propriedades, defeitos e funcionamento de um instrumento. Os forma de onda gerados pelo gerador de funções nos fornecem muitas informações sobre o instrumento. O diagrama de blocos do gerador de funções é útil para entendermos como o gerador opera. Quais são os componentes necessários para construir esses diagramas?
Os diagramas de blocos do gerador de funções podem ser trabalhosos de fazer em algumas ocasiões. Portanto, um modelo poderia facilmente nos ajudar nessa tarefa. O EdrawMax nos permite gerar rapidamente esses diagramas, oferecendo todas as ferramentas essenciais para sua elaboração. Portanto, espero que você obtenha uma compreensão abrangente sobre geradores de função e como eles são essenciais para obter informações cruciais sobre um instrumento. O diagrama de blocos do gerador de funções é o que descreve suas operações. Assim, para criar seu diagrama para qualquer circuito, o EdrawMax pode ser uma boa opção. Experimente para uma melhor compreensão do assunto.
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