Tecnología Electrónica

Anatomía de un generador de frecuencia de audio: Oscilador, forma de onda, salida y control

Un Generador de Frecuencia de Audio (AFG) —también llamado Generador de Funciones o Generador de Señales— produce señales CA precisas y ajustables en el rango de ~20 Hz–20 kHz (a menudo más amplio). Aquí están sus bloques funcionales.

Bloques centrales

  1. Oscilador (Fuente de frecuencia)
    • Analógico: Puente de Wien (seno de baja distorsión), LC, o VCO (controlado por voltaje).
    • Digital (DDS — Síntesis Digital Directa): Acumulador de fase + tabla de búsqueda + DAC. Domina los AFG modernos. Ofrece resolución µHz, cambio de frecuencia instantáneo, continuidad de fase.
    • Referencia de cristal/PLL: 10–100 MHz TCXO/OCXO disciplinado a GPS/Rb para alta precisión.
  2. Generación de forma de onda
    • Seno, Cuadrado, Triángulo, Rampa, Pulso, Arbitrario (ARB), Ruido, PRBS.
    • DDS: Forma de onda = salida de memoria. Analógico: Redes de conformación (puntos de ruptura de diodo, integradores).
  3. Control de frecuencia
    • Perilla/teclado de panel frontal, remoto GPIB/USB/LAN/SCPI, entrada VCO externa (barrido analógico/FM).
    • Modos de barrido: Lineal, Log, Lista, Paso. Modulación Disparada/Compuerta/FSK/PSK.
  4. Control de amplitud y acondicionamiento de salida
    • Amplificador de ganancia variable (VCA) / Atenuador digital: 0–10+ Vpp en 50Ω / Alta Z.
    • Inyección de offset DC (±5 V típico).
    • Protección de salida: Cortocircuito, sobrevoltaje ±15 V, desconexión por relé.
  5. Etapa de salida
    • Controlador de baja Z (50 Ω típico) para acoplamiento de cable; modo Alta Z para alto voltaje.
    • Salidas Balanceadas (XLR) / No balanceadas (BNC).
  6. Modulación y funciones avanzadas
    • AM, FM, PM, PWM, Suma (agregar ruido/mod), Ráfaga, Disparo/Compuerta.
    • Modelos de dos canales: Bloqueo de fase, seguimiento, acoplamiento, basebanda IQ.
  7. Interfaz de usuario y pantalla
    • Pantalla táctil TFT, teclas suaves, teclado numérico, vista previa de forma de onda.
  8. Fuente de alimentación
    • Lineal (bajo ruido) o Conmutado + Post-regulación. Sobremesa: CA de red. Portátil: Li-ion + CC-CC.

Criterios de selección

  • Rango de frecuencia y resolución (DDS: µHz; Analógico: limitado).
  • Fidelidad de forma de onda: THD (seno), tiempo de subida/bajada (cuadrado), jitter.
  • Rango de amplitud, precisión, planaridad.
  • Capacidades de modulación y barrido.
  • Canales, sincronismo de fase, profundidad de memoria ARB.
  • Interfaz: USB, LAN, GPIB, cumplimiento SCPI.

>

<

Amplificadores y preamplificadores