Resumen

MALIK, O.  y  DE LA HIDALGA-W., F. J.. Semiconductor Light-Controlled Instrument Transducer with Direct PWM Output for Automatic Control Systems. J. appl. res. technol [online]. 2013, vol.11, n.1, pp.18-25. ISSN 2448-6736.

Cualquier sistema de instrumentación consiste de tres elementos: el sensor o dispositivo de entrada, el procesador de señales, y el receptor o dispositivo de salida. Diversos sistemas de control automático o con retroalimentación requieren una señal eléctrica de salida en forma de pulsos con modulación en su ancho (PWM). Generalmente la señal analógica de salida se transforma usando un convertidor de señal PWM. En este trabajo se muestra que una señal de salida PWM, con una razón ancho-de-pulso/período (duty cycle) controlado por la intensidad de la iluminación, puede obtenerse directamente utilizando un circuito que contiene un capacitor metal (compuerta semitransparente) -óxido-semiconductor (MOS-C) conectado en serie con una fuente de DC y un generador de funciones que proporciona un voltaje periódico en forma de dientes de sierra. Internamente, la conversión de señal a PWM se logra explotando los procesos físicos fuera de equilibrio que se presentan dentro del sustrato de silicio del MOS-C. La señal cuadrada PWM, cuya amplitud está limitada a 10-20 V, se obtiene mediante la amplificación de la señal de transductor usando un amplificador estándar de transimpedancia de 60 dB. La señal de salida amplificada presenta una forma de onda PWM positiva y negativa que pueden separarse usando diodos. La razón ancho-de-pulso/período de la parte positiva es proporcional a la intensidad de la iluminación, mientras que la parte negativa es inversamente proporcional a dicha intensidad. La frecuencia de operación de este instrumento se encuentra en el rango de 1 Hz hasta algunos kilohertz. La razón ancho-de-pulso/período de la señal de salida PWM varía entre 2 y 98% cuando la potencia de la iluminación es del orden de microwatts. Este nuevo transductor o sensor podría ser útil para aplicaciones en control automático, en robótica, control de iluminación, sistemas de retroalimentación, y para la detección óptica de posición sin contacto para mediciones de centrado y anulación. Finalmente, se presenta una descripción detallada de los principios físicos y de operación de este nuevo transductor.

Palabras llave : MOS-C transducer; light controlled; PWM output.

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