¿Qué es un Generador de Forma de Onda?
Un generador de forma de onda es un generador de señales que puede generar señales con frecuencias y formas de onda arbitrarias. En el pasado, los generadores de señales, como los generadores de funciones, sólo podían emitir señales con un patrón fijo. En cambio, los generadores de formas de onda pueden generar señales arbitrarias incluso cuando se requieren formas de onda complejas.
En realidad, a menudo se necesitan formas de onda complejas, por lo que se espera que el generador de formas de onda se haga aún más popular en los próximos años.
Usos de los generadores de forma de onda
En muchos casos, los generadores de forma de onda se utilizan en el desarrollo y las pruebas de equipos electrónicos. Por ejemplo, se utilizan en aplicaciones de comunicaciones inalámbricas como señales de FI y RF, en campos de la física como la computación cuántica y la espintrónica, y en I+D que requiere un procesamiento avanzado de señales.
Dependiendo del producto, los generadores de formas de onda tienen una amplia gama de funciones, como la generación de formas de onda de alta velocidad, formas de onda secuenciales, formas de onda moduladas y formas de onda de impulsos que el usuario puede definir y emitir libremente.
Principios de los Generadores de Forma de Onda
Tradicionalmente, los principales generadores de forma de onda han sido los generadores de funciones, que pueden generar no sólo ondas sinusoidales y de impulsos, sino también ondas triangulares, de rampa y de ruido. Por otro lado, aunque los generadores de funciones pueden generar formas de onda arbitrarias sencillas, no pueden generar formas de onda suficientemente complejas.
Por el contrario, los generadores de formas de onda suelen constar de una gran memoria de formas de onda, una fuente de señal de reloj y un convertidor D&A. Esto permite ajustar arbitrariamente la frecuencia de muestreo de la fuente de señal de reloj, de modo que todos los datos de forma de onda registrados en la escala de forma de onda pueden emitirse sin interrupción. En concreto, al sustituir la parte de ROM de forma de onda por RAM regrabable en el oscilador del método DDS, el usuario puede escribir libremente formas de onda.
El método DDS consiste en un acumulador con un sumador y un latch, que acumula el valor de ajuste de frecuencia N en sincronización con el reloj para obtener datos digitales en forma de onda de diente de sierra.
Generadores de Forma de Onda VS. Generador Funcional
Generadores de forma de onda, generador funcional, generador de funciones o generador de señales son términos que designan el mismo aparato.
Dado que se pueden generar formas de onda arbitrarias y ajustar libremente su frecuencia y amplitud, también se denominan generadores de funciones, es decir, generadores de señales con funciones.
Funciones de los Generadores de Ondas
Forma de onda arbitraria significa que puede generar formas de onda como ondas sinusoidales, cuadradas, triangulares y diente de sierra, así como formas de onda con un elemento temporal como ondas continuas, de un solo disparo e intermitentes.
La frecuencia no sólo es constante, sino que también tiene una función llamada “barrido” que cambia continuamente la frecuencia. Además, la amplitud puede generarse arbitrariamente desde 10 mVp-p hasta unos 30 Vp-p. Literalmente, puede decirse que este aparato puede generar formas de onda arbitrarias.
Cómo Utilizar los Generadores de Forma de Onda
Los generadores de forma de onda tienen terminales de salida de 1ch o 2cn, que son terminales BNC, lo que los hace resistentes al ruido y minimiza la pérdida de transmisión de la señal.
La impedancia de salida es de 50 Ω, por lo que hay que tener cuidado para evitar la atenuación de la señal si la impedancia de entrada del circuito a conectar es baja.
Cada terminal de salida puede emitir formas de onda según se desee. Por ejemplo, se puede barrer una frecuencia constante desde Ch1 y una frecuencia desde Ch2, y se puede generar una frecuencia intermedia haciendo pasar ambas señales por un circuito llamado mezclador.
También se utiliza como señal de accionamiento para diversos equipos de prueba, como cambiar la velocidad de rotación de un motor o modificar arbitrariamente la frecuencia de vibración de un comprobador de vibraciones.
Generadores de Forma de Onda con Conexión USB
Aunque los generadores de forma de onda se han conectado tradicionalmente a un PC a través de GP-IB o LAN, un número cada vez mayor de generadores de forma de onda recientes están equipados con puertos USB. Se puede configurar una forma de onda arbitraria con una aplicación de PC y controlar los generadores de forma de onda a través de USB.
Alternativamente, el USB puede utilizarse como puerto de comunicación para realizar un barrido de encendido/apagado o de frecuencia mediante un programa de control automático.
Es posible realizar una amplia variedad de controles, como cambiar entre formas de onda sinusoidal, cuadrada, diente de sierra y ráfaga, cambiar la amplitud y el deber, y el barrido de frecuencia.