El esquema de la figura 2 muestra un sintetizador digital que entrega una señal digital senoidal de 1 kHz. Este sintetizador está formado por cinco biestables tipo D conectados como un contador Johnson. La señal senoidal se obtiene descomponiendo la señal en una serie de escalones digitales y eliminando después los componentes de alta frecuencia. La entrada del contador Johnson de 5 etapas está controlada por una señal de reloj de 10 kHz. Mediante una red de resistencias se suman cuatro de las salidas del contador, así se obtiene una tosca sinusoide, que se convierte en una señal más pura después de ser filtrada por el primer condensador C3 de 100 nF.
Fig. 1. Montaje.
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Fig. 2. Esquema del sintetizador. Descargar en pdf Aquí.
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La frecuencia de la sinusoide de la salida es diez veces más pequeña de la frecuencia de reloj. Para comprender como funciona este circuito tenemos que recordar que las señales digitales solo tienen armónicos impares. De forma que los armónicos que se tienen que eliminar para obtener una sinusoide razonablemente buena, son el noveno, el undécimo, el décimo noveno, el vigésimo primero, y superiores. Estos se pueden eliminar fácilmente mediante el citado condensador C3 de 100 nF.
El armónico menos significativo de la señal de salida es el noveno, 36 dB menor que el armónico principal. Con esta configuración en los bornes de C3 tenemos una señal senoidal con un distorsión del 2 %. El filtro paso bajo formado por los operacionales TL082 atenúa todos los armónicos por debajo de 65 dB respecto del fundamental, obteniéndose sinusoides con una distorsión próxima al 0,1 %. Este filtro tiene una frecuencia de corte aproximada de 1050 Hz.
Esto ,unido a la alta precisión de la frecuencia ( controlada con un cuarzo ) nos da una señal muy estable y pura que puede ser utilizada para determinar con bastante precisión las características de un amplificador de audio o alimentar un puente de medida de impedancias.
Si se desea cambiar la frecuencia de funcionamiento deberemos cambiar los valores de C3 y ajustar los componentes del filtro paso bajo a la nueva frecuencia de funcionamiento. También puede ser usado un filtro paso banda centrado en la frecuencia de trabajo.
