presentacion 6 el
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1
OSCILADORES SENOIDALES
Osciladores de Baja frecuencia
•Osciladores de Rotación de Fase•Osciladores Puente de Wien
Osciladores de Alta frecuencia
•Oscilador Colpitts•Oscilador Clapp•Oscilador Hartley•Oscilador Pierce
OSCILADORES
1
2
Osciladores
2
Un oscilador es un circuito que produce una
oscilación propia de frecuencia, forma de onda y
amplitud determinadas.
Osciladores Tensión de Arranque
Criterio de Barkhausen
1) El producto A* = 1.
2) El desfase producido por la malla de realimentación y el circuito activo debe ser 0º ó múltiplo de 2π.
3
•Zin Adecuada.
•Zout Baja.
•Ganancia Adecuada.
•Ganancia del Amplificador en lo posibleindependiente de los parámetros internos de loselementos activos, que pueden varían con la Tº.
Criterio de
Barkhausen
1 2
Características:
3
Oscilador por Rotación de Fase
4
Rotación de Fase
1 2C C C
R R R
Amp. con desfasede 180º
Z
malla desfasa 180º
Tarea:
Simular en Proteus
o Multisim
5
VOR R R
C C C
Vi
Vi VO
C
R
TAREA:
Análisis de las mallas RC Demostrar que para una malla RC
sin carga la relación:
2
1
i
O
V
V considerando que cada
malla debiera atenuar
1/2, por lo que el amp.
debiera amplificar -8(-)
Demostrar que para una malla RC
con carga la relación
29
1
i
O
V
V
considerando que la
malla atenúa -29 (-) y
desfasa 180°, por lo que
el amplificador debiera
amplificar -29(-)
4
Análisis de una Malla RC
6
C
Vi V0R jwRC
i
R
RVV
10
*
jwRC
jwRC
V
V
i
1
0
2)(1)( )1(
wRC
wRCwH
wRCtg 1º90H(w) )2(
Análisis Malla RC
Tarea:
Simular en Proteus o Multisim
Oscilador por Rotación de Fase
7
C C C
R R
Vcc
RE
RC C
R1
R2
V0
CE
R*
R* :Se puede reemplazar por R1 //R2
Ganancia Fija. Ganancia Variable.
C C C
R R
Vcc
RC C
R1
R2
V0
RE
CE
R*
R* :Se puede reemplazar por R1 //R2
Rotación de Fase
FET
Rotación de Fase
Transistor
5
Con Amplificador Operacional
8
R2
V0
AV
C C C
R2 R3 R1
+V
-V
Rf
R
R
RA F
V
Rotación de Fase
con AO
Tarea:
Simular en Proteus
o Multisim
Oscilador Puente de Wien
9
C
R
Z
Amp. con desfasede 0º
desfase de 0º
C
R
Oscilador
Puente de Wien 1
Tarea:
Simular en Proteus
6
Oscilador Puente de Wien
10
R2
R1
V2
R3
R4
V3
V4
C1
C2
V1
0º
retraso
de fase90º
-90ºadelanto
de fase
V2/V1
f0
Oscilador Puente de Wien
2
Ecuación Clásica
Oscilador Puente de Wien
11
C1
V0
+V
-V
+V
-V
C1
V0
C2
R3
R4
R2 R1
R 3
R1
R4C2R2
Tarea: Demostrar que con
Atenuación 1/3
Oscilador de baja frecuencia.
RCf
2
10
31 4
3 R
R
VA
RRR 21
43 2RR
CCC 21
7
Problemas Resueltos
• Problemas con Osciladores de Rotación de Fase
• Problemas con Osciladores Puente de Wien
12
Tanque Resonante
13
L
C1
C2
L
C2
C1
C3
Colpitts Clapp
8
Tanque Resonante
14
L1
L2
C
Hartley Pierce
Cristal
CM
C
L
R
Circuito serie RLC
equivalente eléctrico
de un Cristal. (Xtal)
Oscilador Colpitts
15
VCC
CHRF
CC2
RE1
RE2
C1 L
C2
CC1
+ VCC/2
-
R1
R2 RL
Oscilador
Colpitts con
FET, BJT y AO
Ecuación
de Diseño
CC2 : Impide que IDC ingrese a la base y cambie el punto de operación.
C1: Está en paralelo con RL.
C2: Está en paralelo con R1||R2.
Tarea:
Simular en Proteus o
Simulin
9
Oscilador Clapp
16
VCC
RE1
RE2
R1
R2
CHRF
CC2
L
C1
C2
+ VCC/2
-
CC1
RL C3
213 C y C C
3
02
1
LCf
Oscilador Hartley
17
CC2
R
VDD
RE CE
CC1
CHRF
CT
C RL
L1
L2
CLf
T2
10 21 LLLT
Oscilador
Hartley con
FET y BJT
10
Oscilador Hartley
R1 y R2 = Polarización del
transistor.
RE1 = Mejora Impedanciade entrada
C = Para proteger la fuente.
RS = Pérdida del Trafo.
CC = Bloquea DC y lleva V derealimentación a la base delAmplificador.
CT = Sintonía – Tunner.
M = Inductancia Mutua (pequeña)Cuando dos bobinas se encuentran una cerca de laotra y hay corriente en una de ellas, el flujo de laprimera enlaza a la segunda. si cambia la corrientede la primera bobina, se inducirá un voltaje en lasegunda
18
CT
RS
VCC
RE1
RE2CE
C
L1
L2
RL
R2
CC
CHRF
R1
CLf
T2
10
MLLLT 221
Alimentación en Serie
Colpitts con AO
19
+V
-V
C2 C1
R
L
RLRL
C
C
+V
-V C1
V0
C3
C2
L
R
Clapp con AO
11
Problemas Resueltos
• Problemas con Osciladores Colpitts
• Problemas con Osciladores Clapp
• Problemas con Osciladores Hartley
20
Anexos: Osciladores LC
Tanque Resonante
21Pierce
Cristal
CM
C
L
R
Circuito serie RLC equivalente
eléctrico de un Cristal.
• Malla Resonante RLC.
• CM: Capacidad de Montaje
(despreciable).
• C es el que da la frecuencia.
• L es mayor que 1 Hy.
• Efecto Piezoeléctrico.
•Al aplicar tensión el cristal se
deforma y al deformarse genera un
potencial.
12
22
Cristal de Cuarzo
Cristal de Cuarzo
23
• Símbolo: Cristal = Xtal
• Circuito Equivalente:
Encapsulado Metálico,
No tiene polaridad.
Cristal
CM
C
L
R
Cristal de Cuarzo
13
24
Cristal de Cuarzo
Encapsulado Metálico
No tiene polaridad.
• Símbolo: Cristal = Xtal
• Circuito Equivalente:
Cristal
C
L
RCM
Oscilador con Xtal
25
Tarea
Osciladores de Cristal
1 2
1. Diseñar el oscilador de la figura
2. Papel que cumple R1 y D1
14
26
Oscilador con Xtal
Colpitts de Cristal
27
• C1 en paralelo con la Salida
• C2 en paralelo con la Entrada
• C1 y C2 del orden de los nF
Vcc
CHRF
Xtal
C1
C2
CC
R1
R2
RC
RE CE
Aquí se produce
la Resonancia
15
Otros Osciladores con Cristal
28
-V
+V
Xtal V0
10K
10MVDD
C1
CC
RD
C2
RG
Xtal
Problema Resuelto
29
Problema con Oscilador Pierce
16
30
Vinculaciones de apoyo
Electrónica
Allan Hambley
Dispositivos Electrónicos
Thomas Floyd
Principios de Electrónica
Malvino
Teoría de circuitos
R. L. Boylestad
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