📊

Signal Generator

Sources

El bloque SignalGenerator es una fuente de señal versátil que genera diversas formas de onda periódicas dependientes del tiempo para fines de simulación y ensayo. Puede producir señales sinusoidales, cosinusoidales, cuadradas, diente de sierra y triangulares. Este bloque es fundamental para generar señales de prueba, consignas dinámicas de referencia y perturbaciones periódicas en lazos de control y procesamiento de señales.

El bloque actúa como un generador de funciones virtual, calculando su salida directamente a partir del tiempo actual de simulación y los parámetros especificados.

Modelo Matemático

El generador de señales admite múltiples formas de onda fundamentadas en el ángulo de fase $\theta$ y la posición de ciclo normalizada $n$ :

\begin{aligned} \theta(t) &= 2\pi f t + \phi \\ n(t) &= \left( \frac{\theta(t)}{2\pi} \right) \bmod 1 \quad \text{(posición normalizada, } 0 \le n < 1 \text{)} \end{aligned}

La señal de salida $y(t)$ depende del tipo seleccionado en signalType:

y(t) = \text{offset} + \begin{cases} A \sin(\theta(t)), & \text{Sine} \\ A \cos(\theta(t)), & \text{Cosine} \\ A \cdot \text{sgn}(\text{dutyCycle} - n(t)), & \text{Square} \\ A (2n(t) - 1), & \text{Sawtooth} \\ A (1 - 4|n(t) - 0.5|), & \text{Triangle} \end{cases}

Donde:

$y(t)$ es la señal de salida en el tiempo $t$
$A$ es la amplitud de pico de la señal (amplitude)
$f$ es la frecuencia en Hertz (frequency)
$\phi$ es el desfase angular (phase)
$\text{offset}$ es el nivel de continua (desplazamiento DC)

Entradas y Salidas

Direction	ID	Label	Tipo	Status
→ In	`trigger`	Trigger	number	Optional
← Out	`out`	Signal	number	Output

Parámetros

Parámetros	Label	Tipo	Por defecto	Descripción
`signalType`	Signal Type	select	`sine`	Type of periodic signal to generate
`amplitude`	Amplitude	number	`1`	Peak amplitude of the signal
`frequency`	Frequency	number	`1`	Signal frequency in Hertz
`offset`	Offset	number	`0`	DC offset added to the signal
`phase`	Phase	number	`0`	Initial phase offset in degrees
`dutyCycle`	Duty Cycle	number	`0.5`	Duty cycle for square wave (0-1)

Ejemplos de Uso

Prueba de Respuesta en Frecuencia

Inyectar una onda senoidal de 10 Hz en una función de transferencia para examinar ganancia y desfase:

SignalGenerator (signalType: "sine", frequency: 10) → TransferFunction → Scope

Señal PWM

Generar una señal de modulación por ancho de pulsos de 10 Hz con ciclo de trabajo del 30 %:

SignalGenerator (signalType: "square", frequency: 10, dutyCycle: 0.3) → Controller

Observaciones y Buenas Prácticas

Criterio de Nyquist: Para señales de alta frecuencia, la frecuencia de muestreo de la simulación ( $f_s = 1/\Delta t$ ) debe cumplir ampliamente $f_s \ge 10 \cdot f$ para prevenir distorsión por aliasing.
Sin Estado: Se calcula de forma puramente analítica respecto al tiempo $t$ , sin sobrecarga de memoria de estado.
Optimización WASM: Implementado en WebAssembly de alto rendimiento para síntesis rápida en tiempo real.

Bloques Relacionados

PulseGenerator: Para trenes de pulsos unipolares
Step: Para escalones individuales
Constant: Para fuentes continuas fijas
BodePlot: Para análisis automatizado del diagrama de Bode