Diseño de un generador

Diseño de un generador de pulsos sincronizado con la red utilizando circuitos integrados
Universidad Tecnológica de Bolívar
Piedy del Mar Agamez Arias, e-mail: piedyagamez@gmail.com, Cristian Morales Vásquez, e-mail: mova1987@gmail.com, Reynaldo Hernández Petano, e-mail: reanto87@gmail.com.
Agosto de 2007.

Resumen
El presente documento muestra de manera detallada el procedimientodesarrollado para el diseño de un generador de pulsos sincronizado con la red usando amplificadores operacionales. Dicho diseño se realiza con la finalidad de presentar al estudiante los fundamentos que describen el funcionamiento de un generador de pulsos, para ser implementado posteriormente con circuitos integrados que permitan controlar diferentes aplicaciones. Los valores obtenidos en el diseño secompararon con los presentados en la simulación y ------------------------------------------------------------------------------
Palabras clave: Generador de pulsos, comparadores, sincronismo.

1. Introducción
El diseño del generador de pulsos sincronizado con la red se realizó en base a parámetros teóricos especificados por el profesor Jaime Hernández Mateus en varias clases; estos parámetrospermitieron diseñar e implementar un circuito generador de pulsos usando UJT y BJT [1] [2], que permitió conocer el funcionamiento y las variables más importantes para los generadores de pulsos. El diseño del generador de pulsos usando circuitos integrados tiene el propósito de hacer conocer al diseñador cómo interviene la etapa del sincronismo dentro de la conformación de los pulsos por medio delos comparadores, y, además, permite conocer dispositivos adicionales que posibilitan la conformación de los pulsos, además de la protección del circuito. El procedimiento para realizar el diseño del circuito es el que se presenta en la siguiente sección, en donde, iniciando de las premisas de diseño y siguiendo las ecuaciones de diseño con sus respectivas condiciones se obtienen los valores delos componentes así como los valores de las variables de interés. La simulación con los valores obtenidos se realiza posteriormente y luego la comparación de las variables simuladas con las diseñadas, para, finalmente presentar las conclusiones respectivas.

2. Contenido
El diseño del generador de pulsos con circuitos integrados se encuentra dividido en varias partes como son: etapa desincronismo, generador de rampa, comparador, conformador de pulsos y aislamiento galvánico.
2.1 Sincronismo y generador de rampa
La etapa de sincronismo se muestra en la figura 1 y para su diseño se inicia estableciendo el voltaje de referencia en los terminales inversor y no inversor del comparador:
[pic]
Teniendo en cuenta los siguientes criterios de diseño se puede aproximar el valor de Vref.[pic], [pic]
Si [pic]
Estos criterios definen Vref como lo muestra la ecuación (1).
[pic] (1)
Considerando que el ángulo θmuerto en el cual se encuentra Vref con respecto a la señal rectificada tiene que ser pequeño se establece el criterio de diseño presentado en la ecuación (2) en donde se selecciona un valor para R4(se sugiere de cientos de kiloOhms) y de ahí se obtiene el valor para R5(que debeser de decenas de kiloOhms).
[pic] (2)
Luego, utilizando las condiciones presentadas anteriormente se hallan los valores de las resistencias R1, R2 y R3, las cuales se sugiere que sean en unidades o decenas de kiloOhms .
Para el valor de la resistencia R7 es necesario acudir a la hoja de datos del comparador LM339 y obtener el voltaje de saturación con su respectiva corriente Isink; laecuación (3) muestra lo anterior.
[pic] (3)
Para hallar el valor de la resistencia R6 se debe seguir la ecuación (4).
[pic] (4)
En donde VH es el voltaje de realimentación elegido y Vsal(max) y Vsal(min) están definidos por las ecuaciones (5) y (6).
[pic] (5)
[pic] (6)
La corriente Isource es la que circulará en la base del transistor Q1 para el circuito generador de rampa de la figura 2 y se...