Ayuda Electronica | Ingenieria, Electronica Digital y Analogica

7mo Número de la Revista uControl

Cesar — Mon, 23 Nov 2009 14:27:43 +0000

EXTRA EXTRA!!

El último ejemplar del año de la revista preferida por los entusiastas de los microcontroladores se libero para su descarga gratuita.

En este numero podemos encontrar:

_ El Amplificador Operacional.

_ Historia de la Informática.

_ Crear componentes en PCB Wizard.

_ Módulo ADC en PIC 16F87XA y PIC18FXXXX.

_ Oxímetro de Pulsos.

_ Kernel: Escuela de Jovenes Inventores.

_ 3º Entrega de PIC16F628A en Assembler.

A sentarse con una taza de cafe y leer completita la revista, y… esperar hasta Enero del 2010 por la próxima edición.

Link de descarga: Revista uControl Número 0007
Tamaño: 14.3 MB
Fecha: Nov/2009

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[DVD] 1º Congreso Virtual sobre Microcontroladores

Cesar — Fri, 06 Nov 2009 13:46:01 +0000

Los que participamos en este congreso como ponentes o asistentes, estuvimos esperando este momento, se libero para la descarga gratuita el DVD oficial del 1º Congreso Virtual sobre Microcontroladores y sus Aplicaciones.

Para los ajenos al tema, el congreso fue organizado por la cátedra de Técnicas Digitales de la UTN FRP y se llevo a cabo hace un par de meses, auspiciado por numerosas empresas como Microchip, Freescale, Atmel, Rabbit, ARM y avalado por otras universidades: Universidad Autónoma de Ente Rios, Universidad Abierta Interamericana, FICH – UNL y obviamente por la UTN.

En el congreso se pudo asistir a webminarios dictados por Andrés Bruno Saravia, Certified Trainner de Microchip, responsable del Microchip RTC Argentina, Jorge Cano, creador de Niple Software entre otros.

En el DVD encontraran:

Todas las publicaciones del Congreso y sus anexos
Todos los videos de los seminarios web dictados

Seminarios Web:

Introducción a la programación en C – Prof. Andrés Bruno Saravia, RTC Argentina – Duración 1:04 Hs
Niple Software – Jorge Cano, Niple Software – Duración 1:50 Hs
Proteus – Prof. Germán Tojeiro Calaza – Duración Clase 1 1:39 Hs – Clase 2 1:21 Hs
Microcontroladores PIC18 – Prof. Andrés Bruno Saravia, RTC Argentina – Duración Clase 1 1:25 Hs – Clase 2 1:16 Hs
Programando en C18 – Prof. Andrés Bruno Saravia, RTC Argentina - Duración Clase 1 1:04 – Clase 2 1:19
Reproductor MP3 – Sebastián Rodríguez Dos Santos y Facundo Viola – Duración 1:57 Hs
Introducción a PIC14 y DSPIC – Prof. Andrés Bruno Saravia, RTC Argentina - Duración 1:26 Hs
Control de velocidad de Motor DC – Ing. Edwin Marte - Duración 0:41 Hs

Links de Descarga:

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4 Descargar
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Transmisor de FM Stereo

Cesar — Tue, 20 Oct 2009 15:07:48 +0000

El circuito presentado es un transmisor de FM stereo miniatura basado en un solo integrado, el BA1404. El mismo puede ser ajustado para transmitir en todo el rango comercial 88-108 MHz.

Un Poco de Teoría

La modulación en frecuencia (FM) es el proceso de combinar una señal de AF (modulante) con otra de RF (portadora) en el rango de frecuencias entre 88MHz y 108MHz, tal que la amplitud de la AF varíe la frecuencia de la RF.

Desarrollo

El circuito fue montado y diseñado en base al transmisor estéreo BA1404 de la empresa Rohm. El CI contiene un modulador estéreo, un modulador de FM, y un amplificador de RF.
El modulador estéreo crea una señal compuesta estéreo (consiste de una principal (L+R), una sub (L-R), y señales pilotos) a partir de un oscilador externo de 38 Khz que controla la frecuencia.
El modulador de FM hace oscilar una portadora en la banda ya mencionada y modula la señal compuesta.

El amplificador de RF aporta la energía necesaria para transmitir la señal modulada en frecuencia. También funciona como un buffer para el modulador de FM. La siguiente figura muestra el diagrama interno y disposición de pines del integrado:

Cada señal de audio (R y L) es amplificada independientemente alrededor de 37 db. El cristal de 38KHz, que se conecta entre los pines 5 y 6, crea una subportadora de 38Khz y una señal piloto de 19Khz.
Las señales de audio y la portadora de 38Khz son balanceadas y moduladas en el multiplexor.
El potenciómetro entre los pines 16 y 17 sirve para atenuar la subportadora en el multiplexor, su uso es opcional. El oscilador de alta frecuencia es un oscilador tipo Collpits

Circuito Implementado

Los capacitores deben ser de mica plate, como antena se puede utilizar un trozo de 10 cm del alambre utilizado para realizar la bobina o cable unifilar comercial. El cristal de 38 kHz es muy difícil de conseguir y se puede reemplazarlo por uno de 32 kHz.

PCB Tentativo

El pcb se encuentra realizado en Ultiboard V10

Mediciones Realizadas

Variando el valor del capacitor del circuito tanque (portadora) y sin señal modulante se obtuvieron las siguientes frecuencias a la salida:

* Frecuencia mínima de oscilación: 64 MHz
* Frecuencia máxima de oscilación: 110 MHz
* Rango de oscilación: 110 – 64 MHz = 46 MHz
* Frecuencia de Amplitud Máxima: 95 MHz

La foto siguiente muestra la transformada rápida de Fourier obtenida del osciloscopio. Se puede observar la portadora y sus bandas laterales donde la frecuencia de la modulante es 1MHz.

En el siguiente gráfico se muestra el análisis espectral de la variación de frecuencia obtenida con el modulador:

Dejando ahora la frecuencia de portadora fija en la frecuencia de amplitud máxima aproximadamente y variando la tensión de alimentación, se obtuvo el siguiente gráfico:

A partir de aproximadamente 0,85 v el oscilador comienza a trabajar, siendo la máxima tensión soportada por el integrado de 3,5 v. La frecuencia va disminuyendo a medida que se aumenta la tensión.

La amplitud de salida varia en función de la tensión de alimentación, siguiendo la siguiente curva.

La máxima potencia de salida para 95 MHz fue de 91.12 nW. Si bien la potencia puede parecer un valor extremadamente bajo, nos permite un radio de transmisión de 50 mts.

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Diseño de una Fuente Conmutada

Cesar — Fri, 09 Oct 2009 00:17:46 +0000

Las fuentes conmutadas… el cuco temido por muchos de los aficionados a la electrónica. Si bien es cierto que el diseño de una fuente conmutada presenta una dificultad mayor al de las fuentes lineales, no son imposibles de encarar, solo hay que buscar algún diseño del cual poder guiarse para poder empezar.

Ese es el objetivo de este post, dejarles una copia de un informe de diseño de una fuente conmutada que me toco realizar recientemente para la facultad, asi el que quiera entrar a este mundo tiene de donde guiarse… obviamente recomiendo conseguir un libro especifico que trate el diseño de las fuentes conmutadas.

Una vez que construyan una van a notar que no existen grandes diferencias entre una pequeña fuente de 20 W (como la de la foto) y una fuente de PC de 500 W, muchas de los componentes los pueden robar de alguna ATX que no funcione, al transformador de ferrita es mejor comprarlo asi nos evitamos el tener que andar realizando pruebas para ver si lo saturamos o no. Es de mucha ayuda utilizar el programa para el diseño de núcleos magnético.

La fuente en cuestion diseñada cumple los siguientes requerimientos:

•   Tipo Medio puente – Off-Line
•   Potencia salida: 50w
•   Línea de alimentación: 200 a 240V RMS, 50 Hz
• Frecuencia de conmutación: 80Khz
• Salida: 24V, 2,5A, límite de corriente 3,5A.
•   Salida: Ripple de 400mVp-p , regulación en línea y carga +/- 1%.
• Eficiencia 75%
•   Aislación de línea 3750V

Contraseña: www.ayudaelectronica.com

PD: Si, la fuente de la foto es la que hice… fierita la pobre jaja pero no valia la pena hacer un pcb, cada dia corregía algo distinto.

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Osciladores de Onda Senoidal 3/3

Cesar — Sun, 04 Oct 2009 01:07:28 +0000

Oscilador Colpitts

En los dos artículos anteriores se explico que es y para que sirven los osciladores senoidales, se explico el concepto de realimentación que posibilita el comportamiento oscilatorio de ciertos circuitos y los criterios de oscilación que deben cumplir rigurosamente.

En este artículo se veran los circuitos osciladores de radio frecuencia típicos, el planteo del estudio de un oscilador simplemente sintonizado con un ejemplo general y luego un estudio conceptual del oscilador Colpitts.

Circuitos Osciladores de Radio Frecuencia Típicos

En la Fig. 6 se muestra algunos circuitos osciladores típicos. En la Fig. 6.a, la realimentación tiene lugar entre las bobinas acopladas. Hay modificaciones de este circuito en las que el circuito de entrada está sintonizado, o tanto el circuito de entrada como el de salida están sintonizados. El oscilador de la Fig. 6.b, se llama oscilador Colpitts. El circuito sintonizado consta de los dos condensadores C1 y C2 y la bobina L. La contrapartida de este circuito es el oscilador Hartley, que, se muestra en la Fig. 6.c. Aquí el circuito sintonizado está formado por las bobinas L1, L2 y el condensador C. Algunos de estos circuitos utilizan una bobina llamada RFC (choque de radio frecuencia) Está diseñada de modo que sea esencialmente un circuito abierto a la frecuencia de trabajo. Los elementos Rb, Cb, Rb, Rb1, Rb2, Cb, Re, Ce y Ca se incluyen a fines de polarización.

Fig 6. Circuitos osciladores básicos de radiofrecuencia. (a) Con salida sintonizada; (b) Colpitts; (c) Hartley

En estos circuitos, el funcionamiento es a menudo bastante no lineal. Los circuitos sintonizados se emplean para rechazar armónicos indeseables. Los funcionamientos lineal y no lineal de los osciladores lo voy a tratar en otros artículos. En los circuitos el transistor se encuentra en la configuración con emisor común, también pueden utilizarse circuitos con base común y con colector común, siendo similares a los circuitos anteriores.

Demostremos la aplicación a estos circuitos del criterio de oscilación desarrollado en la sección anterior. Por ejemplo, apliquemos el procedimiento de ganancia infinita a la Fig. 6.b. Supondremos que Cb y Ce son cortocircuitos a la frecuencia de la señal y que puede considerarse a Rb2 como un circuito abierto. Entonces, utilizando el circuito equivalente aproximado mostrado en el artículo anterior (2/3), obtenemos el circuito equivalente de la Fig. 7, en el que se utiliza un generador de tensión en vez de un generador de corriente. Supondremos que hie hoe y hfe son números reales, que hie + R2>> ωL2 y hie + R2 > > ωM. Entonces, como I4 = I1

Fig 7. (a) Representación del oscilador de la Fig 6.b por medio de un circuito equivalente. (b) Modificación de ese circuito.

El circuito de la Fig. 7.b puede obtenerse aplicando el procedimiento de nodos. Entonces:

Igualando a cero las partes real e imaginaria del determinante del sistema, obtenemos

Despejando ω^2 en la Ec. (2), obtenemos para la frecuencia de oscilación

Esto da el valor mínimo de hfe que puede utilizarse si el circuito ha de oscilar. Observar que la frecuencia de oscilación depende tanto de los parámetros del circuito y del transistor como del circuito resonante.

Analicemos ahora el circuito de la Fig. 6.b. Supondremos que 1/ωC1 << Rg y que RFC actúa como un circuito abierto a la frecuencia de la señal. Por tanto, el circuito equivalente de este oscilador es el dado en la Fig. 5.b del artículo anterior. El criterio de oscilación de este circuito es la Ec. (4), en la que γ1 = gm ; g = l/rp; Y1 = jωC1; Y2 = jωC2; Y3 = 1 /(R + j(ωL) e Yi = 0. Observar que se ha incluido una resistencia en serie con la bobina y se supuso que los condensadores no tienen pérdidas. Esto está usualmente justificado en la práctica. Entonces, sustituyendo en la Ec. (4) ó (11) e igualando a cero las partes real e imaginaria, se obtiene

Los dos circuitos que hemos analizado en esta sección son típicos de muchos circuitos osciladores de radiofrecuencia.

Estudio de un oscilador simplemente sintonizado

En este caso repetimos el caso anterior, con un ejemplo generalizado y conceptual.

Fig. 8. Oscilador de drenaje sintonizado

Fig. 9. Circuito equivalente de RF (Incremental)

Desarrollo

En este caso no plantearemos las ecuaciones de nodo sino el primer criterio de oscilación. Para que el circuito oscile el producto de la ganancia a lazo abierto y la ganancia de la realimentacion debe ser unitario G.H=1
La ganancia de lazo abierto será el voltaje de salida dividido el voltaje de entrada a través del circuito:

siendo Z la impedancia de todo el circuito de salida del transistor. El signo menos se debe a que el transistor desfasa 180 el voltaje.

La ganancia de realimentación será el voltaje de entrada dividido el voltaje de salida a través de la red de realimentación.

Para que exista realimentación positiva

Separando partes real e imaginaria y sabiendo que la parte imaginaria debe ser igual a cero y la parte real debe ser mayor o igual a:

Para lograr el valor adecuado, debemos jugar con L y M ya que las resistencias son fijas.
Y la parte imaginaria igualada a cero

Oscilador Colpitts

Existen dos tipos: con emisor a masa y con emisor aislado de masa. Le aplicamos el estudio conceptual

Fig. 10. Oscilador Colpitts a transistor

En este caso, R1 y R2 son las resistencias de Thevenin de polarización. El capacitor C3 es de paso para evitar que la corriente de c.c. se cortocircuite a masa. C1 y C2 junto con L1 constituyen el circuito sintonizado “tanque”.

Fig 11. Diagrama Esquemático del Oscilador Colpitts

Las ecuaciones de nodo:

Reemplazando E2 y operando

Reemplazando en la otra ecuación

Igualando parte real

Y la parte imaginaria

De donde

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Herramienta para el Diseño Magnetico de Núcleos

Cesar — Sun, 27 Sep 2009 13:26:59 +0000

¿Cuantas veces hemos querido realizar un diseño de un circuito que emplea transformadores o toroides de ferrita (o ferrite) y hemos chocado con la falta de información disponible de los mismos? Aprendemos las fórmulas y consideraciones que hay que tener para no saturar el núcleo, para minimizar las perdidas, etc y casi nunca las podemos aplicar debido a que los núcleos que compramos nunca vienen con la datasheet, si sacamos los núcleos de otra placa tampoco podemos determinar que núcleo es y en los dos casos terminamos haciendo prueba/error, agregando o sacando vueltas y viendo como se comporta hasta que alcanzamos nuestro objetivo.

Con el siguiente software todo eso queda en el olvido, si conocemos el material del núcleo (al comprarlo si o si te tienen que decir que material es).

Ferrite Magnetic Design Tool creado por EPCOS como una ayuda para los usuarios que compran sus componentes, es un magnifico programa que permite calcular todos los parámetros relacionados con las ferritas y proporciona acceso a sus datasheet digitalizadas incluida su representación gráfica.

La base de datos que dispone cubre todos los materiales actuales. Los nuevos materiales para los transformadores de banda ancha N45, T36 y T66 están incluidos, así como los nuevos materiales para los transformadores de potencia N51 y N95.

Algunas de las características de la versión actual:

Dependencia de la frecuencia de los componentes en paralelo de la permeabilidad compleja, así como la impedancia.
Potencia de transmisión teniendo en el efecto pelicular (skin) y el efecto de proximidad.
Cálculo de la tercera armónica de distorsión en condiciones de circuito para diferentes temperaturas.
Cálculo de pérdidas en el núcleo en función de la forma de la señal.
Diámetros del cobre especificados por la AWG.
Calculo completo del núcleo.

El programa tiene muchas pero muchas opciones de calculo, graficas, etc todavía no lo termine de explorar completamente pero ya puedo decir que pasa a formar parte de mi lista de programas que no pueden faltar junto a la suite de diseño de National Electronics, el MPLAB, el Proteus y el PCWHD.

Version: 5.0
SO: Windows Xp y Vista
Tamaño: 23 MB
Licencia: Freeware

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Chistes para Ingenieros

Cesar — Thu, 24 Sep 2009 03:38:23 +0000

Mientras perdia el tiempo navegaba por facebook llegue a una aplicación que mostraba chistes para ingenieros, después de estar un rato viendo los chistes, la mayoría eran los clásicos que nos cuentan los profesores por ej el de la fiesta de e^x, me puse en tarea de recolectar algunos que personalmente no conocía y que me parecieron suficientemente graciosos.

A continuación los chistes robados vilmente de distintos foros .

Entra un alumno en clase con una vaca, y el profe le dice

- ¿Pero usted dónde cree que va?
- Pero profesor, es que esta vaca sabe matemáticas
- Sí, hombre, sí, a ver, que diga una letra griega
- Mu, dice la vaca

El profesor monta en cólera y los echa. Al salir, la vaca se vuelve al alumno.

- Me parece que tenía que haber dicho alfa…

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Trabajas en horas extrañas. ¡Como las putas! Generalmente trabajas hasta tarde. ¡Como las putas!
Generalmente eres más productivo por la noche. ¡Como las putas!
Te pagan para mantener al cliente feliz. ¡Como las putas!
El cliente paga mucho más pero tu jefe se queda con casi todo el dinero. ¡Como las putas!
Cobras por hora pero tu tiempo se extiende hasta que termines. ¡Como las putas!
Si eres bueno, nunca estás orgulloso de lo que haces. ¡Como las putas!
Te recompensan por satisfacer las fantasías de tus clientes. ¡Como las putas!
Es difícil tener y mantener una familia. ¡Como las putas!
Cuando te preguntan en qué trabajas no lo puedes explicar. ¡Como las putas!
Tus amigos se distancian de ti y tú sólo andas con otros igual que tu. ¡Como las putas!
El cliente paga tu cuenta del hotel y por horas trabajadas. ¡Como las putas!
Tu jefe tiene un buen coche. ¡Como las putas!
Cuando vas a hacer una “asistencia” al cliente estás óptimo. ¡Como las putas!
Pero cuando vuelves pareces haber salido del infierno. ¡Como las putas!
Evalúan tu “capacidad” con horribles pruebas. ¡Como las putas!
El cliente siempre quiere pagar menos y encima quiere que hagas maravillas. ¡Como las putas!
Cada día al levantarte dices “NO VOY A HACER ESTO TODA MI VIDA!!!” ¡Como las putas!
Sin conocer nada de su problema los clientes esperan que les des el consejo que necesitan. ¡Como las putas!
Si las cosas salen mal es siempre culpa tuya. ¡Como las putas!
Tienes que brindarle servicios gratis a tu jefe, amigos y familiares. !Como las putas!

Ahora me pregunto… Realmente soy Ingeniero o …?

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Están una buena cantidad de los más grandes científicos de la historia jugando a las escondidas (Plank, Newton, Einstein, Heisenberg, Fibonnaci, etc).
En cierto turno le toca a Fibonacci ser el que cuente y a los demás esconderse. Como es de esperarse, empieza a contar 0,1,1,2,3,5,8,13, 21,34,55,… Mientras tanto Newton buscaba un lugar para esconderse, pero ya todos estaban ocupados. Entonces, presa de la desesperación y viendo que Fibonacci ya casi terminaba de contar, toma un gis, dibuja un cuadro en el suelo y se para arriba de él.
Fibonacci termina de contar y cuando voltea lo primero que ve es a Newton.

-Un dos tres por Newton
-Dice Fibonacci, mientras Newton se hacia el desentendido.
-Un dos tres por Newton repite Fibonacci. Newton seguia haciéndose el desentendido por lo que Fibonacci se acerca a él.

- Sir Newton, he dicho un dos tres por usted. – Dice Fibonacci. Newton responde
- ¿Me habla a mi Sr. Fibonacci?, yo no soy Newton, soy Pascal.

Fibonacci, un poco sorprendido responde

- Por supuesto que usted es Newton, lo conozco perfectamente.
- Permitame corregir su equivocación Sr Fibonacci – replica Newton
- No soy Newton, soy Pascal. ¿No ve usted? Newton sobre metro cuadrado.

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Un arquitecto, un artista y un ingeniero estaban discutiendo si era mejor pasar el tiempo con la esposa o con la amante.
El arquitecto decía que disfrutaba estando con su esposa, construyendo una base sólida para una relación duradera.
El artista opinaba que prefería estar con su amante, por la pasión y misterio que encontraba en ello.
Finalmente, hablo el ingeniero:
- Yo me quedo con las dos.
- ¿Con las dos? -preguntaron el arquitecto y el artista.
- Sí, -replicó el ingeniero-. Teniendo esposa y amante, cada una supondrá que estás con la otra y así se puede uno ir al laboratorio a trabajar.

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Un día, un ingeniero estaba cruzando una carretera cuando una rana le llamo y le dijo “Si me besas, me convertiré en una hermosa princesa”.
Se agacho, recogió la rana y se la puso en el bolsillo.
La rana hablo de nuevo y dijo “Si me besas y me conviertes en una hermosa princesa, mequedare contigo durante una semana”. El ingeniero saco la rana de su bolsillo, sonrió y la devolvió a su lugar.
Entonces, la rana grito “Si me besas y me conviertes en princesa, me quedare contigo y haré lo que quieras”.
Nuevamente, el ingeniero saco la rana, sonrió y la volvió a meter en el bolsillo.

Finalmente, la rana pregunto:
- Pero bueno, ¿qué pasa? Te he dicho que soy una hermosa princesa, que me quedare contigo una semana y que haré lo que quieras. Entonces…¿por que no me das un beso?

- Mira, yo soy ingeniero. No tengo tiempo para una novia, ¡pero una rana que habla…. mola un montón…!.

Un cura, un medico y un ingeniero estaban una mañana jugando al golf.
Quiso la suerte que delante de ellos estuviera jugando otro grupo de golfistas bastante lento, por lo que todo el rato tenían que estar esperando.

- “¿Que pasa con estos tíos?” -se queja el ingeniero- “¡Debemos de llevar esperando 15 minutos!”
- “¡No se, pero nunca he visto tanta ineptitud!” -interviene el medico.
- “Aquí llega el jardinero”. -informa el cura- “Vamos a preguntarle…”
- “Hola, Jorge, oye, ¿que pasa con ese grupo que va delante de nosotros? ¿Son un poquillo lentos, no?”
- “Oh, si… es un grupo de bomberos ciegos…” -contesta el jardinero-. “Perdieron la vista al intentar salvar de las llamas la sede de nuestro club el año pasado y ,en compensación, les dejamos jugar siempre gratis.”

El grupo se quedo callado un momento.

- “Que triste” -dijo el cura-. “Rezare una plegaria especial por ellos esta noche.”
- “Yo intentaré contactar con un colega mío que es oftalmólogo para ver si se puede hacer algo por ellos.” añade el médico.
Y el dice ingeniero: “- ¿Y por que no juegan de noche?.”

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Iban un ingeniero mecánico, un ingeniero físico y un ingeniero en informática en un coche en una carretera, cuando de pronto el coche se detuvo, falló y nadie sabía porque ni como solucionarlo.

Entonces el mecánico dijo:

¡Chispas!, Los cambios de velocidad no se realizaron en el momento adecuado haciendo que por efecto de una sobre demanda a la transmisión del motor el sistema de engranaje se averiara…

Enseguida el físico dijo:

¡Caracoles!, Considerando la velocidad a la que nos desplazábamos y el coeficiente de fricción de los neumáticos sin ignorar la resistencia del viento, el tiempo que llevamos en movimiento y la temperatura del motor, creo que el sistema de refrigeración no soportó y los neumáticos reventaron…

Todo quedó en silencio, y unos segundo después el de informática dijo:

¿Y si salimos y volvemos a entrar?

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Dos estudiantes de ingeniería estaban caminando por el campus cuando uno de ellos dijo:

- “¿De donde sacaste esa magnifica bicicleta?”. El segundo contestó:
- “Bueno, Yo estaba caminando por ahí ayer, pensando en mis trabajos, cuando una hermosa mujer apareció sobre esta bicicleta. Tiró la bicicleta al suelo, se saco toda su ropa y dijo:
- “Toma lo que quieras”.

El segundo ingeniero cabeceó afirmativamente:
- “¡Buena elección! ¡La ropa probablemente no te hubiera entrado!”.

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Un ingeniero estaba reunido con sus colegas, tomando algo y les comenta a estos:
- Ingeniero: Anoche conocí a una mujer espectacular en un club.
- Amigos: Guaaaauuu!
- Ingeniero: Entonces la invité para ir a tomar una copa en casa….y ella aceptó!
- Amigos: Guaaaaaaauuuuuuu!
- Ingeniero: Bebimos un par de tragos y comencé a besarla.
- Amigos: Guaaaaaaaaaauuuuuuuuuuuuuu!
- Ingeniero: Ahí, por increíble que parezca, la rubia me dijo:
- “Quítate toda la ropa YA!!!”
- Amigos: Guaaaaaaaaaaaaaaaaaaauuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu!
- Ingeniero: Entonces me quite la ropa, la agarre y la desnudé completamente, la tiré sobre la mesa donde tenía mi nuevo PDA

- Amigos: Hajaaaaaaaaaaaaaaa!, ¡tienes un nuevo PDA !!!!!!!!!.
Y…. cuenta, cuenta, ¿qué procesador tiene?, ¿de cuánto es el disco
duro?, ¿cuanto tiene de memoria?, ¿tiene Linux?, ¿pantalla TFT? Seguro que te costo un ojo de la cara..! .

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Durante un examen oral de física, un estudiante hace unos calculos en la pizarra y concluye embarazosamente que: f = -ma”.

Sonrojado, le dice al profesor:
- Bueno, obviamente he cometido algún error..
- No señor, usted ha cometido un numero impar de errores

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Era una fiesta de vectores y todos bailaban. pero un escalar estaba solo sentado en una esquina y le preguntan:

- Porque esa cara tan triste! – el responde:
- Es que mi vida no tiene sentido

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Osciladores de Onda Senoidal 2/3

Cesar — Tue, 22 Sep 2009 00:37:48 +0000

Oscilador Hartley (1928)

Un oscilador de onda senoidal es un circuito que, mediante amplificación y realimentación, genera una onda sinusoidal. Su elemento activo es, normalmente, un transistor único, un TEC (FET), un bipolar o un integrado, y la frecuencia de operación se determina con un circuito sintonizado o un cristal piezoeléctrico en la trayectoria de realimentación.
Estos circuitos se usan para:

• Establecer la frecuencia de portadora
• Excitar las etapas mezcladoras

Existen muchos tipos de circuitos osciladores. Algunos de los factores que entran en la elección de un circuito incluyen:

• Frecuencia de operación
• Amplitud o potencia de salida
• Estabilidad de la frecuencia
• Estabilidad en amplitud
• Pureza de la forma de onda de salida
• Arranque seguro
• Rendimiento
• La posibilidad de que ocurran modos de oscilación indeseables, etc.

Criterios de Oscilación

Existen varios criterios de oscilación rigurosos y equivalentes. En primer término, un oscilador que contenga un dispositivo activo en una configuración cuadripolo debe tener una trayectoria de realimentación por la que parte de la salida se realimenta a la entrada. Si la señal de realimentación es mayor que la de entrada y en fase con ella, se iniciarán las oscilaciones y crecerán en amplitud hasta que la saturación reduzca la ganancia alrededor del bucle de realimentación a la unidad.

Primer Criterio: Un circuito oscilará cuando exista una trayectoria de realimentación que proporcione al menos una ganancia de bucle unitaria con desplazamiento de fase nulo.

Segundo Criterio: Un oscilador es un amplificador inestable en donde el factor de Stern K es menor que uno.

Donde: G y g son conductancias
S= source; L=load; i=input; o=output; f=forward; r=reverse

Tercer Criterio: Un oscilador es un amplificador que aunque la entrada sea nula, la salida no será nula. Matemáticamente esto equivale a que el determinante de las ecuaciones de las corrientes de malla o voltajes de nodo, se hace cero.

A este criterio se lo conoce como criterio de “ganancia infinita”.

Cuarto Criterio: Si cualquier circuito potencialmente oscilador se separa artificialmente en una porción activa y una carga, la impedancia de salida de la parte activa tendrá una parte real negativa cuando se satisfagan las condiciones para la oscilación.

Esta es una condición necesaria pero no suficiente. Una onda de corriente puede circular indefinidamente por un lazo de impedancia cero; lo mismo se puede decir sobre una tensión senoidal, que puede persistir indefinidamente en un nodo de admitancia nula.

Ganancia Infinita

Puede considerarse a un oscilador como un amplificador que tiene una señal de entrada cero. Por tanto, para que haya una salida, la ganancia ha de ser infinita. Considérese la estructura oscilador típica que muestra la Fig. 5.b.
Para escribir las ecuaciones de nodo de este circuito, tenemos que saber si Xl corresponde a una tensión o a una corriente.

Para mantener la generalidad de los resultados, definiremos una nueva variable γ1 tal que γl = γ si Xl = E1. Además, γ1= γ/Zi si X1 = I1. Por tanto, podemos sustituir γXi por γ1E1 en ambos tipos de circuitos. Entonces, las ecuaciones de nodo son:

La solución para E2 en forma de determinantes es

El determinante del numerador es cero. Si ha de haber alguna salida, el determinante del deno- minador también ha de ser cero. Por lo tanto,

Esta ecuación no es tan sencilla como puede parecer. El segundo miembro es generalmente un número complejo que es función de la frecuencia. Es decir,

γ1 = G(ω) + jB(ω) (5)

Si γ1 es un número real, el criterio de oscilación se convierte en

γ1 = G(ω) (6)
B(ω) = 0 (7)

En general, hay un solo valor de ω llamado ωo, que satisface la Ec. (7); por lo tanto, se utiliza esta ecuación para determinar la frecuencia de la oscilación. Este valor puede sustituirse luego en la Ec. (6).
Por tanto, para los diagramas simples de Nyquist que hemos estado considerando

γ1 = G(ω) (8)

es la condición que hay que imponer al elemento activo para que se produzca la oscilación.

Los parámetros h de un transistor son funciones complejas de la frecuencia. Por tanto, puede no ser siempre posible suponer que γ1 sea un número real. Sin embargo, el procedimiento básico es el mismo.

Impedancia cero, resistencia negativa

Otro procedimiento para determinar el criterio de oscilación de una estructurasimple es establecer un lazo con impedancia cero para un cierto valor de ω. Entonces, una corriente sinusoidal puede persistir indefinidamente en este lazo. Por ejemplo, considérese la estructura oscilador básica de la Fig. 5.b

Queremos determinar la impedancia mirando hacia dentro en los terminales ab cuando se quita Y3. Un análisis sencillo conduce a

para algún valor de ω, habrá oscilación. Sustituyendo la Ec. (9) en la Ec. (10), obtenemos:

Por tanto, el criterio de oscilación es el mismo de la Ec. (4) y la discusión hecha para ella también vale aquí. Téngase en cuenta que para determinar este criterio podría haberse igualado a cero la impedancia alrededor de cualquier lazo.

Para obtener una visión física de este procedimiento, examinemos un ejemplo específico. Supóngase que Yl = 0, g = 0, γl es un número real e Yl e Y2 representan admitancias capacitivas. Entonces

Y1 =jωC1
Y2 =jωC2

Sustituyendo en la Ec. (9) se obtiene

Esta representa la conexión en serie de dos condensadores C1 y C2 y una resistencia negativa -γ/ω2C1C2. Supongamos ahora que Y3 representa una inductancia con una resistencia en serie

Entonces, sustituyendo en la Ec. (10) y aplicando las Ecs. (5) a (8), obtenemos el criterio de oscilación.

Por tanto, podemos considerar que la oscilación se produce cuando hay una resistencia negativa de magnitud apropiada para anular las pérdidas en los elementos del circuito.

Los dos procedimientos presentados en esta post equivalen a igualar a la unidad la ganancia a lazo abierto, confirmando lo expresado en el primer post de esta serie de Osciladores de Onda Senoidal.

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Carta o Abaco de Smith

Cesar — Sun, 20 Sep 2009 16:19:15 +0000

El Ábaco de Smith… que temita largo y con múltiples posibilidades de encararlo, pero esa no es mi idea. En realidad necesitaba la carta de smith para realizar unas adaptaciones de impedancia, busque la imagen en Internet y se me ocurrió postearla, asi le sirve a otra persona y se evita el trabajo de buscarla en buena calidad por Internet.

Pueden descargarla haciendo click en la siguiente imagen y luego sobre ella (la imagen) hacen click derecho y eligen Guardar imagen como..

También pueden descargarla pdf haciendo Click ACA

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Osciladores de Onda Senoidal 1/3

Cesar — Sun, 20 Sep 2009 01:16:37 +0000

El objetivo de este post es dar un enfoque intuitivo acerca de los osciladores de onda senoidal de radiofrecuencia. Podemos definir un oscilador como un circuito que produce una oscilación propia de frecuencia, forma de onda y amplitud determinadas.

Se entiende por oscilador a una etapa electrónica que, siendo alimentada con una tensión continua, proporciona una salida periódica, que puede ser aproximadamente sinusoidal, o cuadrada, o diente de sierra, triangular, etc. O sea que la esencia del oscilador es “crear” una señal periódica por sí mismo, sin que haya que aplicarle señal alguna a la entrada.

Nos limitaremos al estudio de los osciladores de onda senoidal, o, en realidad, “casi senoidal” o “quasi sinusoidal” como se los suele llamar.

Una primera idea sobre la forma que adquieren los osciladores, se puede tener del concepto de realimentación. Según se establece, la Amplificación con realimentación esta dada por:

Fig 1

donde Ao es la amplificación de la “caja” que se realimenta, y β es el coeficiente de realimentación. En el caso de que la realimentación sea de tipo negativa, tanto Ao como β son ambas positivas o ambas negativas, y el módulo de la ganancia es menor que el de Ao en circuito abierto. Pero si invertimos un signo, ya sea de Ao o de β, la realimentación se hace positiva; si el módulo de β.Ao es menor que la unidad, el módulo de la ganancia con realimentación (circuito cerrado) aumenta, tanto más en cuanto el denominador se va aproximando a 0; al llegar a ser nulo, se tendría Amplificación infinita, vale decir: estamos obteniendo una salida, sin necesidad de poner tensión de entrada, lo que coincide con la definición del oscilador. Se ve inmediatamente que para lograr este efecto hacen falta dos condiciones:

Que la realimentación sea positiva.
Que dicha realimentación positiva sea suficiente (Ganancia de lazo = 1).

Estas conclusiones elementales, son apenas el comienzo. Nos podemos preguntar ¿qué ocurre si la ganancia del lazo es mayor que la unidad? ¿A que frecuencia oscila el oscilador? ¿qué forma de onda nos dará?¿Qué Amplitud tendrá la señal de salida?

Para plantear el caso de manera tal que nos permita hacer un análisis más completo, vamos a tomar como ejemplo un Oscilador que se denomina “puente de Wien”. El nombre proviene de la utilización de una parte (2 ramas) del puente del mismo nombre, que se emplea en Mediciones. El esquema de la parte que nos interesa es el siguiente:

Fig 2. Oscilador de Wien

Supondremos la igualdad de los valores R1 = R2 = R y C1 = C2 = C ; la relación de transferencia de este circuito será V2/V1 = Zparalelo / (Zserie + Zparalelo); dicha relación la expresaremos en la siguiente forma:

Asociando términos, y cambiando jω por s, dicha expresión queda:

Para que una función de transferencia sea útil en la construcción de un oscilador, se requiere que la transferencia sea real (positiva o negativa). Dado que el numerador es imaginario (pensar en s como jω ), el denominador también debe serlo, para que el cociente tenga un resultado real. Por lo tanto, la suma de términos reales del denominador debe ser nula. Esto se produce cuando:

donde ωo es el valor particular de ω para el cual se da dicha condición.

De la expresión original, se ve que la transferencia del circuito, para esa pulsación particular ωo, o su frecuencia correspondiente fo = ωo / 2π , es de 1/3.

Como el valor es positivo, la salida a esa frecuencia está en fase con la entrada y por lo tanto, para que la realimentación provocada por este circuito sea positiva, deberá serle aplicada a un Amplifi- cador que no invierta la fase; y además, como es necesario que la ganancia β.A sea unitaria, para obtener el punto de oscilación, la ganancia del Amplificador asociado debe ser 3.

En realidad, la ganancia se ajusta a algo más que 3, por razones prácticas.

Para tener una visión más precisa del criterio de oscilación, estudiaremos el siguiente circuito:

Fig 3

La parte derecha, formada por las dos R y los dos C, corresponde al circuito que vimos anteriormente. Si llamamos Vi a la tensión de entrada del amplificador, y V1 y V2 a la entrada y salida del circuito visto (observar que V1 es también la tensión de salida del Amplificador). Podremos expresar lo siguiente:

a): Vi = V2 + Vr y además, T21 = V2 / V1 .

V1 = A.Vi

por lo tanto

V2 = T21.V1 = T21.A.(V2 + Vr) o sea que V2.(1 – T21.A) = T21.A.Vr

Y, eliminando los denominadores, podemos expresar finalmente:

Evidentemente, la función excitadora, que hace que comience a existir una respuesta V2 es Vr, basta que esta sea una pequeña perturbación o ruido, y el sistema producirá una salida, que será estable en el tiempo, se irá desvaneciendo o crecerá, según la posición de los polos de la función de transferencia.

Es importante, por lo tanto, estudiar el lugar de raíz del denominador con distintas ganancias A. Como el denominador es una ecuación de segundo grado en s, resulta sencillo expresar sus raíces cuando lo igualamos a cero, y calcularlas para distintos valores de ganancia A:

Vemos que para ganancias A=1 y A=5, se anula el subradical, y por lo tanto, tenemos polos dobles; si A = 1, los polos están en s = – ωo ; mientras que para A = 5, están en ωo.

Si A > 5, los polos se “abren” sobre el eje real, uno hacia arriba, tendiendo a ∞ , y el otro hacia abajo, tendiendo a 0. Análogamente, si A < 1, los polos se “abren” sobre el eje real negativo, tendiendo a -1,5 ± 1,118

La zona de interés se limita a la de los polos complejos; si expresamos que:

haciendo la suma α2 + β2 se obtiene:

que es la ecuación de una circunferencia de radio unitario. Recordar que estamos usando la variable s/ωo, es decir, que para la variable s, la circunferencia es de radio ωo.

Del ajuste de la ganancia entre 1 y 5, dependerá la posición de los polos. En particular, si A = 3, los polos se encuentran sobre el eje imaginario en ± jωo, que es la condición matemática ideal para tener oscilaciones sostenidas, ni amortiguadas ni crecientes. Sin embargo, ajustar la ganancia a 3 tiene sus dificultades; es sumamente problemático poder ajustar la ganancia exactamente a 3; hay que pensar que el mínimo defecto o exceso, llevará a oscilaciones decrecientes o progresivas. Además, teóricamente podría producirse una oscilación estable pero de amplitud muy pequeña. Afortunadamente, la naturaleza de los elementos eléctricos y electrónicos, que los apartan de la linealidad, en este caso nos ayudan. Ajustamos la ganancia levemente por encima de 3; la oscilación se inicia, normalmente con amplitud pequeña; cuando esta va creciendo, y entra en la zona alineal (saturación, corte, saturación de un inductor, etc), los polos se van corriendo hacia el eje imaginario porque disminuye la ganancia; llega un punto en que la excursión dinámica provocada por la realimentación no puede progresar más; se inicia el retorno, donde ahora, al volver a la zona activa con A levemente por encima de 3, el oscilador “se desplaza” en sentido contrario, hasta encontrar otra limitación de ganancia. Y la historia se repite.

(a) Al reducirse la ganancia los polos se desplazan hacia el eje imaginario. (b) Cuando la salida alcanza la saturación, los polos se ubican sobre el eje imaginario.

Se entiende así que, al no permanecer los polos quietos, podemos pensar que en cada momento la etapa produce un pequeño arco que pertenece a una función senoidal que se amplifica, se mantiene o se amortigua, resultando así el ciclo una sumatoria de pequeños elementos de distinta índole, y siendo, por lo tanto, una función no exactamente senoidal; hay una distorsión, o contenido armónico, y por ello es que decimos que estos osciladores son “quasi” sinusoidales.

La perturbación inicial simbolizada por Vr, no es necesario incluirla; basta el transitorio de conexión para que el oscilador arranque, si se cumplen las condiciones necesarias.

En el caso del ejemplo, la ganancia puede ser fácilmente ajustada a 3,(o algo más), haciendo R2 = 2.R1 (o algo mayor), ya que la ganancia de un operacional no inversor es: A = 1 + R2/R1. Si se desea, y de hecho se hace frecuentemente, se regula la amplitud de la oscilación incluyendo algún elemento no lineal; se pueden poner en paralelo con R2 otras resistencias en serie con un Zener, en ambos sentidos, para que al llegarse a cierta tensión se conecten en paralelo con R2, bajando la ganancia.

Hay que pensar que el oscilador se diseña para que produzca una oscilación de una frecuencia determinada, que debe mantenerse sensiblemente constante. La amplitud de la oscilación no es de importancia primordial, pudiendo ser amplificada la señal que da el oscilador. Es recomendable no acoplar cargas significativas al mismo, que podrían incidir sobre la frecuencia, sobre todo si son variables. En muchos casos la salida del oscilador es acoplada a una etapa de alta impedancia de entrada, llamada “buffer” o separadora, de la que se obtiene realmente la señal útil.

Asimismo se deben utilizar elementos de buena calidad, ya que un capacitor con pérdidas, o que varíe mucho en su valor con la temperatura, provocará variaciones indebidas de frecuencia e incidentalmente de amplitud; lo mismo pasará con bobinas que no estén rígidamente sostenidas, y por lo tanto, puedan tener variaciones de L. Por este mismo motivo, la potencia que se disipa en la etapa osciladora debe ser limitada, para que no haya un sobrecalentamiento que atente contra la estabilidad de la misma.

Resumiendo:

Un oscilador es un circuito que produce una oscilación propia de frecuencia, forma de onda y amplitud determinadas, sin una entrada de señal.
Para que esto suceda, hace falta:

a) Que la realimentación sea positiva.

b) Que dicha realimentación positiva sea suficiente (Ganancia de lazo = 1).

Decimos que los osciladores son “quasi” sinusoidales puesto que los polos nunca permanecen quietos provocando indefinidamente atenuación y amplificación de la señal, variando entre dos ganancias posibles del circuito.
La “perturbación inicial” puede ser la simple conexión de la alimentación.

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