Un generador de onda sinusoidal es un tipo de equipo electrónico que genera una frecuencia oscilante en un patrón sinusoidal. La mayoría son relativamente pequeñas, y la gran mayoría son de mano. Hay un par de razones diferentes por las que este tipo de herramientas son importantes, pero la mayoría tienen que ver con la medición de la frecuencia acústica o eléctrica, las cuales generalmente adoptan un patrón sinusoidal. Una función sinusoide sube y baja y sube y baja en un patrón uniforme, suave y ondulado de colinas y valles. En matemáticas, estas curvas a menudo se trazan y miden, y en entornos naturales a menudo dicen mucho sobre la velocidad, el volumen y otras cuestiones de amplificación. Un generador de ondas sinusoidales produce estas ondas, generalmente como un medio para comparar o medir ondas que existen en otros lugares. A veces, las ondas generadas también se utilizan para calibrar equipos de medición y generar efectos de sonido.
Comprensión de las ondas sinusoidales en general
Una onda sinusoidal se caracteriza por una oscilación uniforme e ininterrumpida que se puede representar como una serie de «colinas» y «valles», o altibajos, perfectamente proporcionados. Las ondas de luz y las ondas de sonido toman esta forma de forma natural, al igual que muchos otros fenómenos naturales como las olas del océano. La mayoría de las salidas eléctricas también siguen este patrón.
Trazar e identificar las funciones sinusoidales de estas salidas puede ser instructivo, pero también hay casos en los que generar imitaciones o imitaciones artificiales también puede ser útil. Aquí es donde entran en juego los generadores de onda sinusoidal. La mayoría de las veces, estos dispositivos son utilizados por personas que buscan calibrar un dispositivo o reparar algo que no funciona correctamente. Los generadores emiten frecuencias iguales a las que detectan, lo que puede permitir a los ingenieros ver los patrones exactos que se emiten de forma natural; la mayoría de los dispositivos también pueden emitir ondas de elementos específicos preprogramados, que pueden ayudar a recalibrar elementos como equipos de sonido sensibles o amplificadores.
Usos de audio y eléctricos
Un generador de onda sinusoidal puede activar altavoces de audio si la onda generada está en el rango de audición humana. Los técnicos primero miden la velocidad de la onda que se emite, luego la regeneran con sus dispositivos para sincronizar y, por lo general, también amplifican los sonidos que se producen.
La misma técnica se puede aplicar a la electrónica y los aparatos eléctricos en general. La corriente eléctrica alterna (CA), que está disponible en los tomacorrientes de pared en la mayoría de los lugares, se alterna en un patrón de onda sinusoidal a 60 ciclos por segundo (Hertz). Una turbina o generador eléctrico que produce corriente alterna es una especie de generador de onda sinusoidal. Algunos circuitos eléctricos, específicamente los circuitos resonantes, oscilan en el patrón de una onda sinusoidal y, por lo tanto, se utilizan en generadores de ondas sinusoidales. Las ondas sinusoidales son producidas por un circuito resonante cuando el voltaje a través de la salida sube y baja en un patrón sinusoidal.
Generadores de funciones
Los generadores de funciones normalmente pueden producir ondas sinusoidales y otras formas de onda, como ondas cuadradas y ondas triangulares, sumando varias ondas diferentes. Cualquier función periódica u oscilante puede describirse como una suma ponderada de múltiplos de la frecuencia base. Una transformada de Fourier, por ejemplo, es una función matemática que describe qué ondas sinusoidales sumadas producirán la onda deseada.
Ondas cuadradas y otras variantes
Los osciladores a menudo pueden generar ondas de diferentes formas al generar múltiples ondas de seno y coseno superpuestas. Los ejemplos comunes incluyen ondas cuadradas que suben y mantienen un nivel durante un tiempo, y luego caen a la inversa del nivel original y lo mantienen durante un tiempo, y luego oscilan de nuevo hacia arriba, repetidamente. Las ondas cuadradas se utilizan en la electrónica digital para producir una señal de encendido / apagado a intervalos consistentes para impulsar la lógica digital, sirviendo así como relojes de tiempo internos que regulan las acciones en las computadoras. La velocidad de un chip de procesador de computadora se describe por la frecuencia de su reloj interno en una unidad llamada Hertz. Se describe que una computadora funciona a una cierta cantidad de gigahercios (GHz). Un ciclo por segundo equivale a 1 hercio.