Generador_senales

GENERADOR DE SEÑALES CONTROLADO
DIGITALMENTE POR HP48KIT
Müller, Hugo Jorge – hmuller@hjm.com.ar – http://www.hjm.com.ar
Facultad Regional Paraná
Universidad Tecnológica Nacional
Paraná (Entre Ríos) – ARGENTINA
Ejes Temáticos: 3 y 7 (Industria y Educación)
Palabras Claves: Calculadoras HP48, HP48KIT, MAX038, Generador de Señales
Programable Digitalmente.
Resumen: El circuito del generador deseñales se diseñó en base al conocido
integrado MAX038 [1] de la firma MAXIM pero con una variante sobre los circuitos
sugeridos por el fabricante, la posibilidad de controlar digitalmente todos los parámetros
del generador. En un principio el control se efectúa mediante una interfaz llamada
HP48KIT [2] que se conecta a una calculadora científica modelo HP48G/GX y permite
controlar 32 salidasdigitales, 32 entradas digitales, 4 entradas analógicas 0-5V con 8 bits
de resolución y 4 salidas analógicas 0-5V con igual resolución. La idea para una futura
mejora del presente prototipo es utilizar un microcontrolador en lugar del HP48KIT con un
teclado y un display LCD inteligente que permitan controlar al generador digitalmente.
Otras mejoras serían el uso de un PLL con un divisor de frecuencia paraenclavar la
frecuencia de trabajo a un valor exacto, con la precisión de un cristal de cuarzo.

I. INTRODUCCIÓN
El presente proyecto describe un
prototipo de un generador de señales
basado
en
MAX038,
controlado
digitalmente desde un módulo de
entradas/salidas programable HP48KIT,
lo que permite ajustar todos los
parámetros del generador desde una
calculadora Hewlett Packard HP48G/GX,
medianteautomatizaciones en USERRPL [3]

II. SECCIONES DEL CIRCUITO
El generador de señales diseñado
consta de las siguientes secciones que

se encuentran divididas en el diagrama
adjunto realizado en ORCAD:
• Fuente de alimentación: Proporciona
las tensiones +5V y -5V.
• Selector de capacitor: Mediante un
multiplexor analógico DG408 [4] y 4
señales digitales de control se
selecciona el capacitor que fija elrango de frecuencias en que operará
el MAX038, acoplando el capacitor
seleccionado al pin 5 del mismo
llamado COSC. Las 4 señales de
control son A0, A1, A2 y ENABLE.
• Generador de funciones (VCO): En
este bloque se encuentra el MAX038
junto
a
dos
amplificadores
operacionales que desplazan las
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tensiones del DAC1 y DAC2 en -2,5 V
para convertir las salidas del HP48KIT
en bipolares.También se encuentra la
entrada DAC0 acoplada al pin 10 del
MAX038 llamado IIN por una
resistencia de 10Kohms 1%. Mediante
esta conexión (que es una masa
virtual) se genera un corriente variable
programable entre 2 [µA] y 500 [µA] en
pasos de 2 [µA] correspondientes al
LSB
del
DAC
de
8
bits
(5[V]/256/10Kohms=2 [µA]). La forma
de onda se selecciona con las salidas
OUT_0 y OUT_1 que ingresan a lospines
A0
y
A1
del
MAX
respectivamente.
• Referencia negativa: En esta sección
se generan los -2,5 Volts necesarios
para desplazar los DACs y convertirlos
en bipolares. Para eso se utiliza la
salida REF del MAX que posee 2,5 V
de referencia internos.
• Atenuador digital:
Mediante un
Óctuple switch analógico SPST con
control serial se realiza un control del
valor
de
la
resistencia
de
realimentaciónde U7 (LF356 [5]),
pudiendo variar el valor efectivo desde
1 Kohm a 127 Kohms en pasos de 1
Kohm. Esto no permite controlar la
ganancia de la salida entre -16 dB
(1/40 veces) y +5 dB (127/40 veces)

Rango
0,2 Hz a 2 Hz
2 Hz a 20 Hz
20 Hz a 200 Hz
200 Hz a 2 KHz
2 KHz a 20 KHz
20 KHz a 200 KHz
200 Khz a 2 MHz
2 MHz a 20 MHz

Capacitor
100 [µF]
10 [µF]
1 [µF]
0.1 [µF]
0.01 [µF]
0.001 [µF]
100 [pF]26[pF]

IINmín
20 [µA]
20 [µA]
20 [µA]
20 [µA]
20 [µA]
20 [µA]
20 [µA]
52 [µA]

en 128 pasos. Como la salida del
MAX038 es de 2 Vpp, podemos
obtener tensiones que van desde 50
mVpp hasta 6,35 Vpp en pasos de 50
mV.
• Salida: En esta etapa se encuentra el
amplificador LF356 encargado de
atenuar o amplificar la señal de salida
de acuerdo al valor de la resistencia
ponderada ofrecida por el...