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CAPÍTULO III: GeneradoresCAPÍTULO III: Generadores
Estudio de los generadores de PROTEUSEstudio de los generadores de PROTEUS
José Luis Sánchez Calero 2007
IntroducciónIntroducción
PROTEUS nos ofrece una amplia colección PROTEUS nos ofrece una amplia colección de generadores.de generadores.
Unos son de tipo animado, muy útiles para Unos son de tipo animado, muy útiles para iniciación; otros son de tipo avanzado o iniciación; otros son de tipo avanzado o profesional.profesional.
Generadores animados: alternadorGeneradores animados: alternador
El alternador lo encontramos en El alternador lo encontramos en
Ejemplo animadoEjemplo animado
Para verificar el funcionamiento del Para verificar el funcionamiento del generador animado (alternador) vamos a generador animado (alternador) vamos a montar el siguiente circuito. Practicad todo montar el siguiente circuito. Practicad todo lo estudiado para dejar el circuito como en lo estudiado para dejar el circuito como en la figura.la figura.
Extracción del fusibleExtracción del fusible
El fusible animado se encuentra enEl fusible animado se encuentra en
Extracción del fusibleExtracción del fusible
Programación de parámetrosProgramación de parámetros
El alternador se debe editar y programar El alternador se debe editar y programar así:así:
Programación de parámetrosProgramación de parámetros
El fusible se debe editar y programar asi:El fusible se debe editar y programar asi:
Simulación VSMSimulación VSM
Salvad el circuito y arrancad la simulación Salvad el circuito y arrancad la simulación VSM.VSM.
Observad la respuesta.Observad la respuesta.
Simulación VSMSimulación VSM
Cambiad el valor del fusible a 1 A y lo veréis Cambiad el valor del fusible a 1 A y lo veréis calentarse cuando la tensión alcanza el calentarse cuando la tensión alcanza el valor más alto.valor más alto.
Simulación VSMSimulación VSM
Cambiad la resistencia a 50 ohmios y veréis Cambiad la resistencia a 50 ohmios y veréis fundir el filamento cuando la tensión alcanza fundir el filamento cuando la tensión alcanza el valor adecuado.el valor adecuado.
Simulación VSMSimulación VSM
Y mirad cómo queda el fusible después de Y mirad cómo queda el fusible después de tan desgraciado final.tan desgraciado final.
Simulación VSMSimulación VSM
Pero llegados aquí tengo que aconsejaros Pero llegados aquí tengo que aconsejaros que echéis una ojeada a los ejemplos que que echéis una ojeada a los ejemplos que PROTEUS nos sirve. Empezad por los PROTEUS nos sirve. Empezad por los animados, que os “animarán” a seguir.animados, que os “animarán” a seguir.
Los tenéis en la rutaLos tenéis en la ruta
C: > Archivos de programa > Labcenter C: > Archivos de programa > Labcenter Electronics > Proteus 6 Professional > Electronics > Proteus 6 Professional > SAMPLES > Animated CircuitsSAMPLES > Animated Circuits
Más generadoresMás generadores
Para acceder al grupo de generadores.Para acceder al grupo de generadores.
En este icono se encuentran los generadores
Clasificación de generadoresClasificación de generadores
Los clasificaremos en dos grupos: Los clasificaremos en dos grupos:
AnalógicosAnalógicos: DC, Sine, Pulse, Pwlin, File, : DC, Sine, Pulse, Pwlin, File, Audio, Exponent y SFFM.Audio, Exponent y SFFM.
DigitalesDigitales: Steady State, Single Edge, Single : Steady State, Single Edge, Single Pulse, Clock y Pattern.Pulse, Clock y Pattern.
Grupos de generadoresGrupos de generadores
Cada uno de los generadores anteriores Cada uno de los generadores anteriores posee su propia ventana de edición, donde posee su propia ventana de edición, donde se fijan sus parámetros y valores.se fijan sus parámetros y valores.
Al igual que ocurre con las sondas, al Al igual que ocurre con las sondas, al insertar un generador en el circuito toma por insertar un generador en el circuito toma por defecto el valor del nodo o patilla del defecto el valor del nodo o patilla del componente al que se conecta; pero se componente al que se conecta; pero se puede cambiar.puede cambiar.
Generador DCGenerador DC
Es un generador de tensión continua, que Es un generador de tensión continua, que se extrae ense extrae en
Seleccionamos el icono de
generadores
Pinchamos aquí
Inserción de generadorInserción de generador
Así queda en el circuitoAsí queda en el circuito
Propiedades del generadorPropiedades del generador
Editad el generador y dejadlo como en la Editad el generador y dejadlo como en la figura.figura.
Se ha desmarcado esta casilla para ver en el esquema las
propiedades
Aspecto finalAspecto final
Así quedará en el circuito. (Observad que Así quedará en el circuito. (Observad que se ha desactivado la casilla se ha desactivado la casilla Hide Hide Properties?Properties?, de la ventana de edición, para , de la ventana de edición, para que aparezcan las propiedades en el que aparezcan las propiedades en el esquema.)esquema.)
Amperímetro DCAmperímetro DC
Vamos a comprobar el circuito anterior.Vamos a comprobar el circuito anterior. Insertad un amperímetro animado de Insertad un amperímetro animado de
corriente continua. Lo encontramos encorriente continua. Lo encontramos en
Amperímetro DC animadoAmperímetro DC animado
Realizad con el amperímetro las Realizad con el amperímetro las operaciones necesarias de giro o reflejo, operaciones necesarias de giro o reflejo, para dejarlo como en la figura.para dejarlo como en la figura.
Edición de AmperímetroEdición de Amperímetro
Editad el amperímetro y seleccionad los Editad el amperímetro y seleccionad los valores siguientes:valores siguientes:
Escribid la referencia
Ajustad la escala en mA
Funcionamiento del circuitoFuncionamiento del circuito
Arrancad la simulación VSM y observad.Arrancad la simulación VSM y observad.
Otro circuito similarOtro circuito similar
Lo mismo hubiésemos conseguido con este Lo mismo hubiésemos conseguido con este generador.generador.
Segunda opción similarSegunda opción similar
O con este otro.O con este otro.
Funcionamiento del circuitoFuncionamiento del circuito
Por cierto, este último elemento se Por cierto, este último elemento se encuentra enencuentra en
Generador de corriente DCGenerador de corriente DC
Para convertir el Para convertir el generador de generador de tensión en tensión en generador de generador de corriente.corriente.
Marcad esta casilla para
generador de corriente
Se escribe el nombre apropiado para generador de
intensidad
Se escribe el valor de la corriente
Aspecto en circuitoAspecto en circuito
Voltímetro DCVoltímetro DC
Para encontrar el voltímetro animado, al igual que Para encontrar el voltímetro animado, al igual que con el amperímetro, abriremos los instrumentos y con el amperímetro, abriremos los instrumentos y seleccionaremos seleccionaremos DC VOLTMETERDC VOLTMETER..
Circuito de comprobaciónCircuito de comprobación
Así queda el circuito y así funciona.Así queda el circuito y así funciona.
Generador SINEGenerador SINE
Es un generador senoidal, en el que se Es un generador senoidal, en el que se puede programar la amplitud, la frecuencia, puede programar la amplitud, la frecuencia, fase y desplazamiento.fase y desplazamiento.
Aspecto en el circuito
Modo de la tensiónModo de la tensión
AmplitudeAmplitude: es el valor de pico.: es el valor de pico. PeakPeak: es el valor de pico a pico.: es el valor de pico a pico. RMSRMS: es el valor eficaz de la onda.: es el valor eficaz de la onda.
Marcad la casilla adecuada para
introducir el modo de la tensión
Modo del tiempoModo del tiempo
El eje de abscisas de la onda permite ser El eje de abscisas de la onda permite ser programado por frecuencia, período o ciclos programado por frecuencia, período o ciclos a visualizar en análisis gráfico.a visualizar en análisis gráfico.
Marcad la casilla adecuada para
introducir el modo deseado
Fase inicialFase inicial
La fase inicial de la onda permite la La fase inicial de la onda permite la programación en grados o tiempo.programación en grados o tiempo.
DesvanecimientoDesvanecimiento
El desvanecimiento permite que la onda El desvanecimiento permite que la onda vaya disminuyendo la amplitud según pasa vaya disminuyendo la amplitud según pasa el tiempo.el tiempo.
Una cantidad mayor provocará un Una cantidad mayor provocará un desvanecimiento más rápido.desvanecimiento más rápido.
Ejemplo 1 senoidalEjemplo 1 senoidal Ejemplo 1 Ejemplo 1
Ejemplo 2 senoidalEjemplo 2 senoidal Ejemplo 2 Ejemplo 2
Generador PULSEGenerador PULSE
Se ha conectado un Se ha conectado un generador PULSE con generador PULSE con los datos de la figura:los datos de la figura:
Frecuencia 1 Khz, Frecuencia 1 Khz, ancho de pulso 50 % ancho de pulso 50 % del período, subida de del período, subida de 200 200 s y bajada de s y bajada de 100 100 s.s.
OscilogramaOscilograma
El circuito y el resultado se muestran en la El circuito y el resultado se muestran en la figura.figura.
En la ventana de edición de la página anterior En la ventana de edición de la página anterior se ha desactivado la casilla se ha desactivado la casilla Hide Properties?Hide Properties? para ver todos los datos del pulso en el para ver todos los datos del pulso en el esquema. Si esto no interesase se activaría la esquema. Si esto no interesase se activaría la citada casilla.citada casilla.
Detalle de PULSEDetalle de PULSE
El resultado anterior con detalle.El resultado anterior con detalle.
Generador PWLINGenerador PWLIN
Este generador permite introducir ondas Este generador permite introducir ondas especiales.especiales.
Edición de PWLINEdición de PWLIN
La ventana de edición del generador.La ventana de edición del generador.
Cuadrícula para ondaCuadrícula para onda
Pinchando en la flecha se aumenta la zona Pinchando en la flecha se aumenta la zona cuadriculada para generar la onda con más cuadriculada para generar la onda con más precisión.precisión.
Dibujo de ondaDibujo de onda
Pinchando en los puntos de cuadrícula se Pinchando en los puntos de cuadrícula se colocan los picos de la onda a generar. Los colocan los picos de la onda a generar. Los picos generados se pueden arrastrar por la picos generados se pueden arrastrar por la cuadrícula.cuadrícula.
Pinchad en la cuadrícula para
establecer cambios (picos) en la onda
Pinchad y arrastrar el punto para cambiar la onda
Gráfica de ondaGráfica de onda
Resultado obtenido y análisis gráfico.Resultado obtenido y análisis gráfico.
En este ejemplo se han mostrado las En este ejemplo se han mostrado las propiedades del generador.propiedades del generador.
Se ha desmarcado la casilla
Generador FileGenerador File
Es similar al anterior, Es similar al anterior, pero los datos se pero los datos se toman de un fichero toman de un fichero ASCII. En la ventana ASCII. En la ventana apuntada por el cursor apuntada por el cursor se debe dar el nombre se debe dar el nombre del fichero creado con del fichero creado con anterioridad .anterioridad .
Generador AudioGenerador Audio
Utiliza como generador los archivos de Utiliza como generador los archivos de sonido tipo WAV. Muy útil para analizar sonido tipo WAV. Muy útil para analizar amplificadores de audio y escuchar el amplificadores de audio y escuchar el sonido, colocando un altavoz en el sonido, colocando un altavoz en el esquema.esquema.
Generador AudioGenerador Audio
Montad el siguiente circuito y añadid el Montad el siguiente circuito y añadid el fichero “wav” que se adjunta. Conectad fichero “wav” que se adjunta. Conectad altavoces y arrancad la simulación.altavoces y arrancad la simulación.
Circuito a montar
Buscamos el fichero “wav” que deseamos reproducir
Generador AudioGenerador Audio
Podemos escuchar y ver el osciloscopio.Podemos escuchar y ver el osciloscopio.
Generador EXPGenerador EXP
Es una fuente de señal exponencial. Es una fuente de señal exponencial. Produce un pulso con diferente constante Produce un pulso con diferente constante de tiempo RC.de tiempo RC.
Resultado de un pulso EXP.Resultado de un pulso EXP.
Programación de EXPProgramación de EXP
Ventana de edición Ventana de edición del circuito anterior.del circuito anterior.
Generador SFFMGenerador SFFM
Produce una señal modulada y desplazada Produce una señal modulada y desplazada en frecuencia.en frecuencia.
Generadores digitalesGeneradores digitales
Generador DSTATEGenerador DSTATE
Es un generador que aplica un nivel alto, Es un generador que aplica un nivel alto, bajo o flotante.bajo o flotante.
Valores en alto
Valores en bajo
Flotante
Generador DEDGEGenerador DEDGE
Aplica un flanco de bajada o subida, con Aplica un flanco de bajada o subida, con inicio programado. En la figura se inicia a inicio programado. En la figura se inicia a los 500 ms.los 500 ms.
Generador DPULSEGenerador DPULSE
Aplica un impulso Aplica un impulso completo.completo.
En la siguiente En la siguiente diapositiva se diapositiva se muestra el análisis muestra el análisis del pulso de la figura.del pulso de la figura.
El tipo de pulso es 0-1-0
Se inicia a los 2ms
Duración de 5ms
Gráfica DPULSEGráfica DPULSE
Se han realizado los análisis gráficos Se han realizado los análisis gráficos analógico y digital.analógico y digital.
Generador DCLOCKGenerador DCLOCK
Aplica una señal de Aplica una señal de reloj de frecuencia reloj de frecuencia programada.programada.
En la siguiente En la siguiente diapositiva se diapositiva se muestra el análisis muestra el análisis de la señal de la de la señal de la figura.figura.
Gráfica DCLOCKGráfica DCLOCK
Se han realizado los análisis gráficos Se han realizado los análisis gráficos analógico y digital.analógico y digital.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Como su nombre indica es un generador Como su nombre indica es un generador que aplica un modelo de plantilla que aplica un modelo de plantilla programado.programado.
En las siguientes diapositivas se mostrarán En las siguientes diapositivas se mostrarán todos los tipos disponibles, aplicados al todos los tipos disponibles, aplicados al circuito que se muestra a continuación.circuito que se muestra a continuación.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Aquí programamos el nivel inicial del tren de Aquí programamos el nivel inicial del tren de impulsos y el tiempo en que debe impulsos y el tiempo en que debe producirse el primer flanco del tren.producirse el primer flanco del tren.
El tren se inicia en nivel bajo
El primer flanco se produce al inicio (tiempo 0 seg.)
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Aquí programamos la relación entre el 1 y 0 Aquí programamos la relación entre el 1 y 0 (lo que se llama “marca” y “espacio”, (lo que se llama “marca” y “espacio”, respectivamente). Además, la duración del 1 respectivamente). Además, la duración del 1 será 500 ms.será 500 ms. El ancho del pulso se
refiere a la duración del 1. Aquí programamos 500 ms
para el 1
En esta casilla estamos programando igual duración
para el 1 y el 0
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Aquí podemos elegir entre secuencia Aquí podemos elegir entre secuencia continua de impulsos, secuencia según continua de impulsos, secuencia según plantilla modelo, o una cantidad plantilla modelo, o una cantidad determinada de flancos. Programamos 8 determinada de flancos. Programamos 8 flancos en total.flancos en total.
Si marcamos aquí tenemos una secuencia
continua de impulsos
Si marcamos aquí programamos un
número concreto de flancos
Hemos programado 8 flancos
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Aquí programamos tren de impulsos alto-Aquí programamos tren de impulsos alto-bajo estándar, porque la otra casilla es para bajo estándar, porque la otra casilla es para elegir un tren específico.elegir un tren específico.
Tren de impulsos alto-bajo normal
Tren de impulsos específico, que
habrá que programar, como
se verá más adelante
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
El resultado de este tren de impulsos se ve El resultado de este tren de impulsos se ve en la figura.en la figura.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Ahora vamos a confeccionar el mismo tren Ahora vamos a confeccionar el mismo tren pero con menor duración del nivel bajo.pero con menor duración del nivel bajo.
No son iguales el 1 y el 0
500 ms para el nivel alto
500 ms para el nivel bajo
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Resultado del tren anterior.Resultado del tren anterior.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Ahora vamos a confeccionar un tren de Ahora vamos a confeccionar un tren de impulsos a medida.impulsos a medida.
En la ventana de edición del generador En la ventana de edición del generador programaremos la siguiente plantillaprogramaremos la siguiente plantilla
Marcamos la opción de tren de
impulsos específicoProgramamos el tren de acuerdo a nuestro
deseo
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Pero los restantes datos Pero los restantes datos también importan: también importan: empezaremos en bajo, el empezaremos en bajo, el “1” será de 500 ms y el “1” será de 500 ms y el “0” de 200 ms y el tren “0” de 200 ms y el tren queda determinado por la queda determinado por la plantilla.plantilla.
El resultado se ve en la El resultado se ve en la diapositiva siguiente.diapositiva siguiente.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Observad que el oscilograma se Observad que el oscilograma se corresponde con la plantilla.corresponde con la plantilla.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Ahora vamos a cambiar esta casilla.Ahora vamos a cambiar esta casilla.
Le estamos diciendo que el tren sea Le estamos diciendo que el tren sea continuo y no de la longitud marcada por la continuo y no de la longitud marcada por la plantilla.plantilla.
Comprobad el resultado en la siguiente Comprobad el resultado en la siguiente diapositiva.diapositiva.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Comprobad como tras finalizar la plantilla, Comprobad como tras finalizar la plantilla, ésta se repite.ésta se repite.
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Si deseamos crear el tren Si deseamos crear el tren de forma gráfica, podemos de forma gráfica, podemos pinchar en pinchar en Edit…Edit…
……y se abrirá la plantilla y se abrirá la plantilla gráfica:gráfica:
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Aquí podemos ir pinchando, arrastrando y Aquí podemos ir pinchando, arrastrando y fijando puntos de cambio para formar el tren fijando puntos de cambio para formar el tren de impulsos deseado. Probadlo hasta coger de impulsos deseado. Probadlo hasta coger soltura.soltura.
Aquí pinchamos
para cambiar el nivel
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Podemos pinchar y arrastrar el flanco para
modificar la anchura del impulso
Generador DPATTERNGenerador DPATTERN
Poco a poco vamos confeccionando el tren Poco a poco vamos confeccionando el tren de impulsos deseado.de impulsos deseado.
FINALFINAL
En el próximo capítulo se estudian los En el próximo capítulo se estudian los instrumentos de medida.instrumentos de medida.
José Luis Sánchez Calero 2007