Introdução e funcionalidades do gerador de funções

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Normalmente, o Duty Cycle é de 50%, isto é, a onda tem um valor positivo durante meio período e um valor negativo no restante meio período.

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Pela definição

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Em que:

T é o período da onda

t+ é o intervalo de tempo em que a onda é positiva.

Por exemplo, uma onda quadrada com uma frequência de 1 KHz e um Duty Cycle de 75%

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terá o seguinte aspecto:

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Para a onda triangular o Duty cycle é definido como sendo:

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Onde T+ é o tempo que a onda fica com inclinação positiva e T é o período.

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Duty cycle de 80%

Duty cycle de 50%

Duty cycle de 20%

Pode ainda gerar um dente de serra ajustando o botão de assimetria a partir duma onda triangular.[pic 20]

SWEEP (varrimento)

Neste modo de funcionamento, a frequência à saída do gerador de funções varia de forma contínua, desde um valor inicial até um valor final, sendo a duração desse intervalo de tempo variável.

A frequência inicial, a frequência final e o intervalo de tempo ao longo do qual ocorre a variação são seleccionáveis independentemente.

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A frequência inicial é escolhida da mesma forma como se escolhia a frequência do sinal de saída, fora do modo SWEEP.

Qual a finalidade desta função?

Considere o amplificador de uma aparelhagem de som.

A faixa de frequências audíveis (para o ouvido humano) varia entre os 10 Hz e os cerca de 16 KHz. Obviamente, o amplificador deverá estar preparado para amplificar, com fidelidade e elevado ganho, toda esta faixa de frequências.

Mas, o que acontecerá se o utilizar para amplificar o sinal que provém da antena de televisão? Com uma potência de amplificação tão grande, de certeza que o sinal que chegaria ao receptor de televisão permitiria garantir uma boa imagem. No entanto, pela simples razão de que a frequência, à qual é emitido o sinal de televisão, é muito superior à gama de frequências que o amplificador de som é capaz de amplificar, não é possível este tipo de aplicação.

Verifica-se, pois, que a maioria dos sistemas electrónicos, tem uma gama de frequências de resposta limitada.

Como determinar, então, a banda de frequências de um sistema?

Muito simplesmente aplicando, na sua entrada, o sinal proveniente de um gerador em modo SWEEP, e visualizando, num osciloscópio, a variação da tensão na sua saída.

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O resultado será uma curva de variação da tensão em função da frequência.

Dividindo a tensão de saída pela de entrada, desde que esta seja mantida constante ao longe de toda a faixa de variação de frequência, obtém-se o ganho do sistema em função da frequência.

Uma curva deste tipo é chamada de Diagrama de Bode e tem normalmente o seguinte aspecto:

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Modulação por impulsos

A modulação por impulsos iniciou-se a partir da teoria da amostragem, a qual estabelece que a informação contida em qualquer sinal analógico pode ser recuperada a partir de amostras do sinal tomadas a intervalos de tempo regulares.

Na figura a) temos uma forma de onda sinusoidal que se pretende amostrar, e na figura b) os seus pontos de amostragem. Na figura c) podemos ver os impulsos obtidos como consequência dessa amostragem.[pic 25]

A modulação por impulsos pode ser analógica ou digital.

No caso analógico, os valores das amostras do sinal são transferidos para as amplitudes (PAM), durações (PWM) ou posições de impulsos de formato fixo conhecido (PPM).

No caso digital, os valores das amostras são convertidos para números binários que por sua vez são codificados em sequências de impulsos que representam cada um dos valores binários (PCM).

A modulação digital tem preferência sobre a analógica devido a um factor fundamental: a informação transmitida na forma digital pode ser regenerada, replicada e transmitida, mantendo-se livre de distorções. Esta vantagem, entretanto, possui um certo custo: o sinal modulado digitalmente ocupa maior largura de faixa que o seu correspondente modulado analogicamente

- PAM (pulse amplitude modulation) – A modulação da amplitude de impulsos consiste em transformar um sinal analógico num sinal amostrado instantaneamente através de impulsos rectangulares.

- PWM (pulse width modulation) – Na modulação da duração (largura) de impulsos os valores das amostras de um sinal analógico podem ser expressos através das durações de impulsos rectangulares.

As vantagens de PWM sobre PAM são as mesmas de FM sobre AM, ou seja, maior imunidade em relação ao ruído e à distorção não – linear.

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