Jakkellamme

nAnalizador de Impedancia/Ganancia-Fase para PC
J. Castelló, J.M. Espí, R. García, V. Esteve
Dpto. Ingeniería Electrónica. Universidad de Valencia C/ Dr. Moliner 50, 46100-Burjassot (Valencia) Tf.: 96-3160463. FAX: 96-3160466. e-mail: castellj@uv.es

Resumen
Un analizador de Impedancia/Ganancia-Fase es un instrumento de medida de gran utilidad para el estudio y diseño de circuitoselectrónicos. Este potente dispositivo es capaz de obtener por separado los diagramas tanto en módulo como en fase de cualquier red o circuito electrónico que disponga de una entrada y una salida. Con esta información, es posible por ejemplo, obtener la función de transferencia de un determinado circuito aunque se desconozca su implementación. En el mercado existen equipos de este estilo con grandesprestaciones siendo en general de coste elevado y evidentemente de consumo minoritario. En este artículo se presenta un analizador de Impedancia/Ganancia-Fase de coste reducido que precisa de una conexión al puerto paralelo de cualquier PC para representar los datos obtenidos.

1. Introducción
Un analizador de Impedancia/Ganancia-Fase debe ser capaz de obtener con fiabilidad los diagramas de amplitud yfase correspondientes a un determinado circuito. En ambos casos, se representan dichas variables en función de la frecuencia. Estos tipos de analizadores deben poseer la capacidad de generar una señal de carácter sinusoidal y aplicarla directamente sobre la entrada de la red que se desea medir. De este modo se realiza un barrido de frecuencia sobre la red con un determinado criterio en lo que serefiere a los valores de frecuencia inicial, intermedios, final, número de puntos, barrido lineal o logarítmico, etc... que normalmente es seleccionado por el usuario. Para representar el diagrama de módulo es necesario realizar el cociente entre las amplitudes de salida y de entrada de la red que se desea medir para cada uno de los valores de frecuencia del barrido. Por otro lado, para realizarla representación del diagrama de fase es necesario obtener la diferencia de fase entre las señales de salida y entrada de la red, de nuevo para cada uno de los valores de frecuencia. Por lo tanto, es obvio que para poder construir un analizador de Impedancia/Ganancia-Fase se precisa como mínimo, de un generador sinusoidal para generar un barrido de frecuencias, de un circuito capaz de mediramplitudes y de otro circuito capaz de medir la diferencia de fase entre dos señales. El analizador que se presenta en el presente artículo contiene cada uno de estos bloques tal y como se puede apreciar en la figura 1. La frecuencia del generador sinusoidal es controlada por tensión y su valor es fijado en cada momento por el programa de usuario a través del puerto del PC.

D/A

Puerto Paralelo PCGenerador Sinusoidal RED

A/D

Medidor de pico Medidor de fase

A/D

Figura 1: Esquema de bloques básico. El funcionamiento básico del analizador es el siguiente: 1. Cuando el usuario inicia el barrido de frecuencia, el programa de usuario se encarga de colocar en el puerto de salida del puerto paralelo un valor de 8 bits que corresponde al primer valor de frecuencia del barrido.Mediante un convertidor D/A, se obtiene un valor de tensión correspondiente a dicho código que controla la frecuencia de salida del generador sinusoidal. 2. La señal inyectada sobre la entrada de la red debe mantenerse un determinado tiempo hasta que la señal en la salida de la red sea estable. 3. Una vez estabilizada la señal de salida de la red, se transfieren, previa conversión A/D, al puerto deentrada del puerto paralelo las lecturas de tensión de los bloques medidor de pico o amplitud y medidor de fase. 4. El proceso se repite hasta que finaliza el barrido o el usuario detiene el proceso.

2. Descripción de los bloques
A continuación vamos a presentar cada uno de los bloques empleados en la implementación definitiva del analizador de Impedancia/Ganancia-Fase. Del diseño de cada uno...