Generación de señal.

Generación de señal.

1. Lazos de fase cerrada.

   • integración a gran escala (LSI, de large scale integration) para generar frecuencias y formas de onda, porque los osciladores de circuito integrado tienen una excelente estabilidad de frecuencia y un amplio margen de sintonía, y por ser fáciles de usar.
     • Intervalos de enganche y de captura.
       • Se define al intervalo de enganche como el margen de frecuencias cercanas a la frecuencia natural del VCO, fn, dentro del cual el PLL puede mantener la sincronización con una señal de entrada.
       • El intervalo de captura se define como la banda de frecuencias cercanas a fn donde el PLL puede establecer o adquirir enganche con una señal de entrada.
     • Comparador de fases.
       • Un comparador de fases, que a veces se le dice detector de fase, es un dispositivo no lineal con dos señales de entrada: una frecuencia generada externamente ( fi) y la frecuencia de salida del VCO (fo). La salida de un comparador de fase es el producto de las dos señales con frecuencias fi y fo y, por consiguiente, contiene sus frecuencias de suma y de diferencia ( fi +fo).
     • Funcionamiento del lazo
       • Captura del lazo. Una señal externa de entrada, entra al comparador de fases y se mezcla con la señal de salida del VCO, que es una onda cuadrada con frecuencia fundamental fo.
       • Para entender mejor el funcionamiento

2. Sintetizadores de frecuencias.

   • Un sintetizador de frecuencias se usa para generar muchas frecuencias de salida agregando, restando, multiplicando y dividiendo una cantidad menor de frecuencias fijas. Dicho en modo sencillo, un sintetizador de frecuencias es un generador de frecuencia variable controlado por cristal.
     • Sintetizadores directos de frecuencias
       • Sintetizador de frecuencias de cristal múltiple.
         • En el diagrama de bloques de un sintetizador de frecuencias de cristal múltiple que usa mezclado no lineal y filtrado, para producir 128 frecuencias distintas con 20 cristales y dos módulos de oscilador.
       • Sintetizador de frecuencia de un solo cristal.
         • Se muestra un diagrama de bloques de un sintetizador de frecuencia de un cristal que de nuevo usa la suma, resta, multiplicación y división de frecuencias para generar frecuencias de 1Hz a 999,999 Hz, en incrementos de 1 Hz. Un cristal de 100 kHz es la fuente del oscilador maestro, del que se derivan todas las frecuencias.
     • Sintetizadores indirectos de frecuencias.
       • Sintonizador de frecuencias preescalado.
         • Es necesario el preescalado para generar frecuencias mayores que 100 MHz, porque no se dispone de contadores programables que funcionen con eficiencia a esas altas frecuencias. El sintetizador usa un preescalador módulo dos.
       • Circuito integrado sintetizador de frecuencia PLL de sintonía de radio.
         • Es un sintetizador de frecuencias bipolar en CI, desempeña todas las funciones de sintonía de un sistema sintonizador de radio con PLL. El circuito integrado está diseñado para aplicaciones en todo tipo de radiorreceptores.
       • Preescaladores de circuito integrado.
         • Funcionan a frecuencias de 1 Hz hasta 1.3 GHz. Estos preescaladores de circuito integrado son de tamaño pequeño, funcionan a bajo voltaje, consumen poca corriente y son simples. Son ideales para teléfonos celulares y sin cable, para redes de área local de RF.

3. Osciladores.

   • Un oscilador es un dispositivo que produce oscilaciones, es decir, genera una forma de onda repetitiva. Hay muchas aplicaciones de los osciladores en las comunicaciones electrónicas, como las fuentes de portadora de alta frecuencia, fuentes piloto, relojes y circuitos de sincronización.
     • Osciladores retroalimentados.
       • Un oscilador retroalimentado es un amplificador con un lazo de retroalimentación, es decir, con un paso para que la energía se propague desde la salida y regrese a la entrada. Los osciladores autosostenidos (o monoestables) son osciladores retroalimentados.
     • Osciladores no sintonizados.
       • El oscilador no sintonizado de corrimiento de fase, usa retroalimentación tanto positiva como negativa. Un circuito oscilador relativamente estable, de baja frecuencia, que se sintoniza con facilidad, y se suele usar en generadores de señal para producir frecuencias de 5 Hz a 1 MHz.
         • La figura muestra un oscilador con puente de Wien. La red de adelanto-atraso y el divisor resistivo de voltaje forman un puente de Wien. Cuando está balanceado el puente, la diferencia de voltaje es igual a cero.
     • Osciladores sintonizados.
       • Los osciladores LC son circuitos osciladores que usan circuitos tanque LC para establecer la frecuencia. El funcionamiento de un circuito tanque implica intercambio de energía entre cinética y potencial. La figura muestra el funcionamiento de un circuito tanque LC.
     • Estabilidad de frecuencia.
       • La estabilidad de frecuencia es la capacidad de un oscilador para permanecer en una frecuencia fija, y es de primordial importancia en los sistemas de comunicaciones. Con frecuencia, se especifica la estabilidad de frecuencia como de corto o de largo plazo.
         • La estabilidad a corto plazo se afecta principalmente debido a fluctuaciones en los voltajes de operación de cd.
         • La estabilidad a largo plazo es una función del envejecimiento de los componentes y de cambios en la temperatura y la humedad del ambiente.
     • Osciladores de cristal.
       • Los osciladores de cristal son circuitos osciladores de retroalimentación en los que se sustituye el circuito tanque LC con un cristal, como componente para determinar la frecuencia. El cristal funciona en forma parecida al tanque LC.
         • El efecto piezoeléctrico se presenta cuando se aplican esfuerzos mecánicos oscilatorios a través de una estructura de red cristalina, y generan oscilaciones eléctricas, y viceversa.
         • Coeficiente de temperatura la frecuencia natural de resonancia de un cristal está influida un poco por su temperatura de funcionamiento.

4. Osciladores en gran escala de integración.

   • El uso de los circuitos con integración a gran escala (LSI, de large scale integration) han sido muy útiles para generar frecuencias y formas de onda, porque los osciladores de circuito integrado tienen una excelente estabilidad de frecuencia y un amplio margen de sintonía, y son fáciles de usar.
     • Generación de forma de onda con circuito integrado
       • Un generador de forma de onda es un circuito oscilador que genera formas de onda bien definidas y estables, que se pueden modular o barrer externamente sobre un intervalo determinado de frecuencia.

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