OSCILADORES CON CIRCUITOS CON REALIMENTACIN LC

OSCILADORES CON CIRCUITOS CON REALIMENTACIN LCNormalmente se utilizan elementos LC en la realimentacin en osciladores que requieren altas frecuenciasPara este tipo de circuitos se utilizan transistores TBJ o FET como el elemento de ganancia en osciladores LCTenemos los siguientes osciladores:1.- El Colpitts2.- Clapp3.- Hartley4.- Oscilador controlado por cristal

Oscilador ColpittsUtiliza un circuito LC en su lazo de realimentacin para producir el desfasamiento necesario y actuar como filtro resonante que deja pasar solo la frecuencia deseada de oscilacin

AmplificadorCircuito de realimentacinDonde CT es la capacitancia total y est dado por:La frecuencia de oscilacin aproximada es la frecuencia de resonancia del circuito LC y esta establecida por los valores de C1, C2 y L ; as:

Condiciones para oscilacin e inicioLa atenuacin, B del circuito resonante de realimentacin en el oscilador colpitts es determinada por los capacitores C1 y C2

Figura a)La figura a) muestra que la corriente en el circuito tanque circula a travs de C1 y C2El voltaje de salida del oscilador es a travs de C2 y el voltaje de realimentacin es a travs de C1 donde:B= C2/C1Av= C1/C2Pero para que el oscilador sea de auto inicio la ganancia debe ser:

La carga del circuito de realimentacin afecta a la frecuencia de oscilacin La impedancia acta como una carga para el circuito resonante y reduce el factor Q del circuito:

Se utiliza un Fet porque tienen impedancias de entradas mucho mas grandes para reducir al mnimo el efecto de carga de la impedancia de entrada como se muestran en la siguiente figura

Una carga acoplada capacitivamente a la salida puede reducir el factor Q y la frEl acoplamiento de una carga mediante El transformador puede reducir el efecto Carga mediante la transformacin de impedanciasEjemplo 1:a) Determine la frecuencia del oscilador de la figura suponer que su Q es 10b) Determine la frecuencia si el oscilador se carga a un punto donde Q se reduce a 8

Oscilador ClappEs una variacin del Colpitts su diferencia radica en un capacitor ms C3 en el circuito resonante para producir una frecuencia de oscilacin ms precisa y estable

La frecuencia de oscilacin aproximada (Q>10)es:

Y su capacitancia total es:

Oscilador Hartley Es similar al Colpitts excepto porque el circuito de oscilacin se compone de dos inductores en serie y un capacitor en paralelo; as:

En este circuito la frecuencia de oscilacin con Q> 10 es

Donde LT = L1 + L2. Los inductores desempean un rol similar a C1 y C2 en el Colpitts Para determinar la atenuacin B del circuito de realimentacin; as:

Para garantizar la oscilacin tenemos:

La carga del circuito tanque tiene el mismo efecto en el Hartley como en el Colpitts, es decir el factor Q se reduce y por lo tanto fr tambin lo hace

Oscilador controlado por CristalEs el tipo de oscilador ms estable y preciso, utiliza un cristal piezoelctrico en el lazo de realimentacin para control la frecuencia.El cuarzo es un tipo de sustancia cristalina encontrada en la naturaleza que presenta una propiedad llamada efecto piezoelctricoCuando se aplica un esfuerzo mecnico variable a travs del cristal, este vibra y se desarrolla un voltaje a la frecuencia de vibracin mecnicaA la inversa cuando se aplica un volta de CA al cristal, vibra a la frecuencia del voltaje aplicado. La vibracin ms grande ocurre a la frecuencia de resonancia natural del cristal, la cual est determinada por las dimensiones fsicas y por la forma en el que el cristal est en contacto

Cristal encapsuladotpicoConstruccin sincubiertaSmboloEquivalente elctricoEn la figura se muestra un oscilador que utiliza un cristal como circuito tanque resonante en serie, por lo tanto la impedancia del cristal es mnima, dando una realimentacin mnima El capacitor de sintonizacin Cc es utilizado para la sintona fina de la frecuencia del oscilador Jalando un poco a la frecuencia de resonancia del cristal hacia arriba o abajo

En esta figura tenemos un Colpitts modifica con un cristal que acta como circuito tanque en paralelo, la impedancia es mxima desarrollndose un voltaje mximo a travs de los capacitores. El voltaje a travs de C1 es realimentado a la entrada

Modos de oscilacin del cristal Pueden oscilar en dos modos: fundamental o sobretono La fundamental es la frecuencia ms baja, depende de las dimensiones mecnicas hasta 20MhzEl sobretono son mltiplos enteros impares de la frecuencia fundamental , para altas frecuencia> 20MhzTarea II1.- Qu frecuencia produce el oscilador Colpitts si se carga a un punto donde Q=42.- Cual es la diferencia bsica entre el Colpitts y el Hartley3.- Cmo se puede distinguir un oscilador Colpitts de un Clapp20