OSCILADORES

El uso de realimentación positiva que da por resultado un

amplificador realimentado que tiene ganancia de lazo cerrado |Af| mayor que 1, y que si satisface las condiciones de fase producirá una operación como la de un circuito oscilador. Un circuito oscilador proporciona entonces una señal de salida que varía constantemente. Si la señal de salida varía en forma senoidal, el circuito se denomina oscilador senoidal. Si el voltaje de salida aumenta rápidamente a un nivel de voltaje y después disminuye rápidamente a otro nivel de voltaje, por lo general, el circuito se conoce como oscilador de pulsos o de onda cuadrada.

Para comprender la manera en que funciona como oscilador un

circuito con realimentación considérese el circuito realimentado de la figura 1. Cuando el interruptor en la entrada de amplificador está abierto, no ocurre la oscilación. Considérese que tenemos un voltaje ficticio en la entrada de amplificador (Vi). Este produce un voltaje de salida Vo = Avi después de la etapa del amplificador, así como un voltaje Vf = β(Avi) después de la etapa de realimentación. En consecuencia, tenemos un voltaje de realimentación Vf = βAvi, donde βA se conoce como la ganancia del lazo. Si los circuitos del amplificador y la red de realimentación proporcionan βA de una magnitud y fase correctas, Vf puede hacerse igual a Vi. Por consiguiente, cuando el interruptor está cerrado y el voltaje Vi ficticio se suprime, el circuito continuará operando ya que el voltaje de realimentación es suficiente para excitar el amplificador y los circuitos de realimentación producen un voltaje de entrada apropiado para sostener la operación del lazo. La forma de onda de salida seguirá existiendo después de que el interruptor se cierre si la condición se cumple.

βA = 1 (1)

Α β+

V0 = Α Vi

-

+Vf = β (Α Vi )-

+Vi

-

+ Vf = βΑ Vi -

Figura 1. Circuito de realimentación utilizado como

oscilador. Esta se conoce como criterio de Barkhausen para la oscilación. En

realidad, no se requiere señal de entrada para activar el oscilador. Sólo la condición βA = 1 debe cumplirse para que se produzcan oscilaciones auto sostenidas. En la práctica βA se hace mayor que 1, y el sistema empieza a oscilar amplificando el voltaje de ruido que siempre está presente. Los factores de saturación en el circuito práctico proporcionan un valor “promedio” de βA de 1. Las formas de onda que se producen nunca son exactamente senoidales. Sin embargo, cuanto más cercano sea el valor de βA a 1 tanto más próxima a una sinusoide será la forma de onda. La figura 2 muestra cómo la señal de ruido da.

Oscilaciones no senoidales debidoa que βΑ no es exactamente 1

Envolvente de estado estacionariolimitada por la saturación del circuito

Forma de onda no senoidaldebido a la saturación

Figura 2. Establecimiento de osciladores de estado

estacionario.

Otra manera de ver cómo el circuito de realimentación brinda una operación como oscilador se obtiene observando el denominador en la ecuación de realimentación básica, Af = A/ (1 + βA). Cuando βA = -1 o de magnitud 1 a un ángulo de fase de 180º, el denominador se vuelve 0 y la ganancia con realimentación, Af, se vuelve infinita. En esta forma, una señal infinitesimal (voltaje de ruido) puede proporcionar un voltaje de salida cuantificable, y el circuito actúa como oscilador incluso sin señal de entrada.

El resto de este capítulo se dedica a diversos circuitos osciladores

que utilizan una variedad de componentes. Se incluyen las consideraciones prácticas, por lo que se analizan los circuitos factibles en cada uno de los diferentes casos.

Un ejemplo de un circuito oscilador que sigue el desarrollo básico

de un circuito de realimentación es el oscilador de desplazamiento de fase. En la figura 3 se muestra una versión idealizada de este circuito. Recuérdese que los requerimientos para la oscilación se basan en que la ganancia de lazo, βA, sea mayor que la unidad y que el desplazamiento de fase alrededor de la red realimentada sea de 180º (brindando realimentación positiva). En la idealización presente estamos considerando que la red realimentada será excitada por una fuente perfecta (cero impedancia de la fuente) y que la salida de la red de realimentación se conecta en una carga perfecta (impedancia de carga infinita). El caso idealizado permitirá desarrollar la teoría detrás de la operación del oscilador de desplazamiento de fase. Después se considerarán las versiones prácticas de circuito.

Α

R R R

C C C

Red de retroalimentación Figura 3. Oscilador de desplazamiento de fase idealizado.

Concentrando nuestra atención en la red de desplazamiento de fase nos interesa la atenuación de la red a la frecuencia a la cual el desplazamiento de fase es exactamente 180º. Empleando el análisis clásico de red, encontramos que:

621RC

fπ

= (2)

β =1

29 (3)

y el desplazamiento de fase es 180º.

Para que la ganancia de lazo βA sea más grande que la unidad la

ganancia de la etapa del amplificador debe ser más grande que 1/β o 29.

A > 29 (4) Al considerar la operación de la red con realimentación podrían

seleccionarse ingenuamente los valores de R y C para asegurar (a una frecuencia específica) un desplazamiento de fase de 60º por sección para tres secciones, produciéndose un desplazamiento de fase de 180º como se desea. Sin embargo, éste no es el caso, puesto que cada sección RC en la red de realimentación se carga menos que la anterior. El resultado neto relativo a que el desplazamiento de fase total sea 180º, es lo más importante. La frecuencia dada por la ecuación (2), es aquélla a la cual el desplazamiento de fase total es de 180º. Si se mide el desplazamiento de fase por sección RC, cada sección no proporcionaría el mismo desplazamiento de fase (aunque el desplazamiento de fase completo es 180º). Si se hubiera deseado obtener exactamente un desplazamiento de fase de 60º para cada una de las tres etapas, entonces las etapas de emisor-seguidor serían necesarias para cada sección RC con el fin de evitar que cada una fuera cargada por el siguiente circuito.

Una versión práctica de un circuito oscilador de desplazamiento de

fase se muestra en la figura 4a. El circuito se dibujó para mostrar claramente el amplificador y la red de realimentación. La etapa del amplificador está auto polarizada con capacitor cortocircuitando la resistencia de fuente Rs y un resistor de polarización del drenaje RD. Los parámetros de interés del dispositivo FET son gm y rd. De la teoría del

amplificador FET la magnitud de la ganancia de amplificador se calcula a partir de

|A| = gm RL (5)

donde RL en este caso es la resistencia en paralelo de RD y rd.

RR r

RLD d

D d=

+ r (6)

Se supondrá como una muy buena aproximación, que la

impedancia de entrada de la etapa del amplificador FET es infinita. Esta suposición es válida siempre y cuando la frecuencia de operación del oscilador sea lo suficientemente baja, de manera que las impedancias capacitivas del FET puedan despreciarse. La impedancia de salida de la etapa de amplificador dada por RL debe ser también pequeña en comparación con la impedancia vista hacia la red de realimentación de manera que no ocurra atenuación debida a la carga. En la práctica, estas consideraciones no siempre son despreciables, y la ganancia de la etapa de amplificador se elige un poco mayor que el factor necesario de 29 para asegurar la acción de oscilación.

VDD

RD

gm . rd

RS CS

C CCRR R

R1

R2

RC

RE CE

R RR’ C C C

VCC

Figura 4. Circuitos prácticos de oscilador de desplazamiento

de fase: (a) versión FET; (b) versión BJT.

EJEMPLO 1: Se desea para diseñar un oscilador de desplazamiento de fase

(como en la figura 4a) un FET con los valores gm = 5000 µS, rd = 40 kΩ , y un valor de circuito de realimentación R = 10 kΩ . Selecciónese el valor de C para la operación del oscilador de 1 Khz. y RD para A > 29 con el fin de asegurar la acción del oscilador.

La ecuación (2) se emplea para encontrar el valor del capacitor. Puesto que f = ½ π RC√6, podemos resolver para C:

nFxxRf

C 5,6)45,2()101()1010()28,6(

162

133 ===

π

Empleando la ecuación (36), resolveremos RL para asegurar una

ganancia de, digamos, A = 40 (esto permita cierta carga entre RL y la impedancia de entrada de la red de realimentación):

| A | = gm RL

Ω=== − kxg

AR

mL 8

1050040

6

Empleando la ecuación (37), resolveremos para RD = 10 kΩ.

Oscilador de desplazamiento de fase a transistor

Si se utiliza un transistor como elemento activo de la etapa del

amplificador, la salida de la red realimentada se carga de modo apreciable mediante la resistencia de entrada relativamente baja (hie) del transistor. Desde luego, podrá utilizarse una etapa de entrada del emisor-seguidor seguida por una etapa de amplificador de emisor común. Sin embargo, si se desea sólo una etapa de transistor resulta más apropiado el empleo de una realimentación de voltaje en paralelo (como se muestra en la figura 4b). En esta conexión, la señal de realimentación se acopla a través del resistor de realimentación R’ en serie con la resistencia de entrada de la etapa del amplificador (Ri).

El análisis del circuito de C.A. proporciona la siguiente ecuación

para la frecuencia del oscilador resultante:

(7)

Para que la ganancia de lazo sea mayor que la unidad, se

encuentra que el requerimiento sobre la ganancia de corriente del transistor es:

RR

RRh c

cfe 42923 ++> (8)

Oscilador de desplazamiento de fase de CI

A medida que los CI se han vuelto más populares, se han

adaptado para operar en circuitos osciladores. Se requiere sólo comprar un amp-op para obtener un circuito amplificador de ganancia estabilizada e incorporar algunos medios de realimentación de señal para producir un circuito oscilador. Por ejemplo, en la figura 5 se presenta un oscilador de desplazamiento de fase. La salida de un amp-op se alimenta en una red RC de tres etapas que proporciona el desplazamiento de fase necesario de 180º (a un factor de atenuación de 1/29). Si el amp-op brinda ganancia (fijada por los resistores Ri y Rf) mayor que 29, resulta una ganancia de lazo mayor que la unidad y el circuito actúa como oscilador [la frecuencia del oscilador está dada por la ecuación 2].

-VEE

+VCC

-

Amp-Op

+ R R R

C C CRi

Rf

Figura 5. Oscilador de desplazamiento de la fase empleando

amp-op.

OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN

Un circuito oscilador práctico utiliza un amp-op y un circuito puente RC, con la frecuencia del oscilador fijada por los componentes R y C. La figura 6 muestra una versión básica de un circuito oscilador de puente de Wien. Obsérvense las conexiones básicas del puente. Los resistores R1 y R2, y los capacitores C1 y C2 forman los elementos de ajuste de frecuencia, en tanto que los resistores R3 y R4 forman parte del circuito de realimentación. La salida del amp-op está conectada como la entrada del puente en los puntos a y c. La salida del circuito puente en los b y d es la entrada para el amp. op.

-

Amp-Op

+

+VCC

R4R2

R1

C1

C2

R3

-VEE

Señalsenoidalde salida

Figura 6. Circuito oscilador de puente de Wien empleando

un amplificador operacional. Despreciando los efectos de carga de las impedancias de entrada y

salida del amp-op, el análisis del circuito puente produce.

1

2

2

1

4

3

CC

RR

RR

+= (9)

y

fR C R Co =

12 1 1 2 2π (10)

En particular, si los valores son R1 = R2 = R y C1 = C2 = C, la

frecuencia del oscilador que resulta es:

RCfo π2

1= (11)

y

(12)

De tal modo una relación de R3 con R4 mayor que 2 producirá la

suficiente ganancia de lazo en el circuito para que oscile a la frecuencia calculada empleando la ecuación (11).

EJEMPLO 2. Calcule la frecuencia resonante del oscilador de puente de Wien de

la figura 7.

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

300 kΩ

100 kΩ

51 kΩ 0.001 µF

51 kΩ

0.001 µF

Salida

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

+

Amp-Op

-

-VEE

+VCC

Figura 7. Circuito oscilador de puente de Wien para el

ejemplo 8. Solución: Utilizando la ecuación 42 se obtiene:

HzxxRC

fo 7,3120)10001,0()1051(2

12

163 === −ππ

EJEMPLO 3. Diseñe los elementos RC de un oscilador de puente de Wien como

en la figura 7 para que opere a fo = 10 Khz. Solución: Empleando valores iguales de R y C podemos elegir R = 100 kΩ y

calcular el valor requerido de C empleando la ecuación (42):

pFxxRf

Co

15928,6

10)10100)(1010(28,6

12

1 9

33 ====−

π

Podemos utilizar R3 = 300 kΩ y R4 = 100 kΩ para producir una

relación R3 / R4 mayor que 2 de modo que ocurra la oscilación.

CIRCUITO OSCILADOR SINTONIZADO

Circuitos osciladores de entrada y salida sintonizada Diversos circuitos pueden construirse utilizando como referencia el

que se muestra en la figura 28 si se brinda sintonización tanto en la sección de entrada como en la de salida del circuito. El análisis del circuito de la figura 28 revela que se obtienen los siguientes tipos de osciladores cuando los elementos de reactancia son como se designan:

X1 X2

X3

Amplificador

Figura 8. Configuración básica de un oscilador de circuito

resonante.

TIPOS DE OSCILADOR ELEMENTOS DE REACTANCIA

X1 X2 X3

Oscilador Colpitts

Oscilador Hartley

Entrada sintonizada, salida

sintonizada

C

L

LC

C

L

LC

L

C

-

Osciladores Colpitts

Oscilador COLPITTS Con FET

En la figura 29 se muestra una versión práctica de un oscilador

Colpitts con FET. El circuito presenta básicamente la misma forma como la que se muestra en la figura 28 con la adición de los componentes necesarios para la polarización DC del amplificador FET. Se encuentra que la frecuencia del oscilador es:

eq

o LCf

π21

= (13)

donde:

21

21

CCCCCeq +

= (14)

L

CC

C2C1

RFC

RG

VDD

Vo

Figura 9. Oscilador Colpitts con FET

Oscilador COLPITTS a Transistor

Un circuito oscilador Colpitts a transistor puede construirse como

se ilustra en la Figura 10. La frecuencia de oscilación del circuito está dada por la ecuación 13.

RFC

C1

C2R1

R2

Cc

L

RE CE

Vo

VCC

Figura 10. Oscilador Colpitts a Transistor

Oscilador COLPITTS con CI En la Figura 11 se presenta un oscilador Colpitts con amp-op.

También en este caso, el amp-op proporciona la amplificación básica que se requiere, en tanto que la frecuencia del oscilador se fija mediante una red de realimentación LC de configuración Colpitts. La frecuencia del oscilador está determinada por la ecuación (13).

-

Amp-Op

+

C1

-VEE

+VCC

Rf =100 kΩ

L

Salida

C2

Ri =10 kΩ

Figura 11. Oscilador Colpitts con amp-op

Oscilador Hartley

Si los elementos en el circuito resonante básico de la Figura 8 son

X1 y X2 (inductores) y X3 (capacitor), el circuito es un oscilador Hartley.

Oscilador HARTLEY con FET

En la Figura 12 se muestra un circuito oscilador Hartley con FET. El

circuito está dibujado de modo que la red de realimentación integre la forma que se muestra en el circuito resonante básico (Figura 8). Sin embargo, nótese que los inductores L1 y L2 tienen un acoplamiento

mutuo. M, que debe considerarse en la determinación de la inductancia equivalente para el circuito tanque resonante. La frecuencia de oscilación del circuito se aproxima mediante:

CLf

eqo π2

1= (15)

como: Leq = L1 + L2 + 2 M (16)

Oscilador HARTLEY a Transistor La Figura 30 muestra un circuito oscilador Hartley a transistor. El

circuito opera a una frecuencia determinada por la ecuación (15).

M

L1 L2

+VDD

RG

CG

Cc

RFC

C

R2

L1

L2 Vo

RFC

CL

R1C

CERE

Cc

VCC

Cicuíto tanque

Figura 12. Oscilador Hartley con Figura 13. Circuito oscilador Hartley FET a transistor.

OSCILADOR DE CRISTAL

Un oscilador de cristal consiste básicamente en un oscilador de

circuito sintonizado que utiliza un cristal piezoeléctrico como circuito

tanque resonante. El cristal (usualmente de cuarzo) tiene una mayor estabilidad en cuanto a mantenerse constante a cualquier frecuencia a al cual se corte originalmente el cristal para operar. Los osciladores de cristal se usan siempre que se requiere gran estabilidad; por ejemplo, en transmisores y receptores de comunicaciones.

Un cristal de cuarzo (uno de los diversos tipos de cristal) presenta

la propiedad de que cuando se aplica un esfuerzo mecánico entre sus caras, se genera una diferencia de potencial a través de las caras opuestas del mismo. Esta propiedad de un cristal se denomina efecto piezoeléctrico. En forma semejante, un voltaje aplicado a través de un conjunto de caras de cristal ocasiona distorsión mecánica en la forma de cristal.

Cuando se aplica voltaje alterno en un cristal, se establecen

vibraciones mecánicas (estas vibraciones tienen una frecuencia resonante natural que depende del cristal). Aunque el cristal tiene resonancia electromecánica, podemos representar su acción mediante un circuito resonante eléctrico equivalente, como se muestra en la figura 31. El inductor L y el capacitor C representan equivalentes eléctricos de la masa del cristal, en tanto que la resistencia R es un equivalente eléctrico de la fricción interna de la estructura del cristal. La capacitancia en paralelo CM representa la capacitancia debida al montaje mecánico del cristal. Puesto que las pérdidas en el cristal, representadas por R, son pequeñas, el Q equivalente del cristal (factor de calidad) es alto; por lo común de 20.000. Pueden alcanzarse valores de Q casi de hasta 106 empleando cristales.

C

L CM

R

Figura 14. Circuito equivalente eléctrico de un cristal.

El cristal como el que se representa mediante el circuito eléctrico equivalente de la figura 14, puede tener dos frecuencias resonantes. Una condición resonante ocurre cuando las reactancias de la rama RLC en serie son iguales (y opuestas). Para esta condición la impedancia resonante en serie es muy baja (igual a R). La otra condición resonante ocurre a una frecuencia más elevada cuando la reactancia de la rama resonante en serie iguala la reactancia del capacitor CM. Esta es una condición de resonancia o antirresonancia en paralelo del cristal. A esta frecuencia el cristal ofrece una impedancia muy alta al circuito externo. La impedancia frente a la frecuencia del cristal se muestra en la figura 15. Con el objeto de emplear el cristal de manera apropiada debe conectarse en un circuito de manera que se elija su impedancia baja en el modo de operación de resonancia en serie o el de impedancia alta en el modo de operación antirresonante.

|Z|

f1 f2(resonancia en serie) (antirresonancia)

0

Figura 15. Impedancia del cristal contra la frecuencia.

Circuitos resonantes en serie

Para excitar un cristal para operación en el modo resonante en

serie puede conectarse como un elemento en serie en un circuito de realimentación. En la frecuencia resonante en serie del cristal su impedancia es más pequeña y la cantidad de realimentación (positiva) es más grande. En la figura 16 se muestra un circuito a transistor

común. Los resistores R1, R2 y RE proporciona un circuito de polarización de DC estabilizado por divisor de voltaje. El capacitor CE cortocircuita a CA la resistencia del emisor y las bobinas RFC proporcionan polarización de DC en tanto que desacoplan cualquier señal CA en las líneas de alimentación para que no afecten la señal de salida. La realimentación de voltaje de colector a base es un máximo cuando la impedancia del cristal es mínima (en el modo resonante en serie). El capacitor de acoplamiento CC tiene una impedancia despreciable a la frecuencia de operación del circuito, pero bloquea cualquier DC entre el colector y base.

RFC

R1

RE

Salida

CC

CRISTAL

R2

CE

CRISTAL

CC

RFC

RG

VDD

SalidaCRISTAL

VCC

(a) (b) Figura 16. Oscilador controlador por cristal utilizando un

cristal en resonancia serie en el circuito de realimentación serie (a) circuito BJT; (b) Circuito FET.

La frecuencia de oscilación resultante del circuito se obtiene

mediante la frecuencia de resonancia serie del cristal. Los cambios en el voltaje de la fuente, los parámetros del dispositivo transistor, etc., no tienen efecto sobre la frecuencia de operación del circuito la cual se mantiene estabilizada por medio del cristal. La estabilidad de frecuencia del circuito se fija mediante la estabilidad de frecuencia del cristal, que es adecuada.

Circuitos resonantes en paralelo Puesto que la impedancia resonante en paralelo de un cristal es un

valor máximo, se encuentra conectada en paralelo. A la frecuencia de operación resonante en paralelo, un cristal aparece como una reactancia inductiva de valor más grande. La Figura 17 muestra un cristal conectado como el elemento inductor en un circuito Colpitts modificado. El circuito de polarización de DC básico debe ser evidente. Se desarrolla el voltaje máximo a través del cristal a su frecuencia resonante en paralelo. El voltaje de acopla en el emisor por medio de un divisor de voltaje de capacitores: capacitores C1 y C2.

RFCR1

R2RE

Salida

CB

C1

C2

VCC

CRISTAL

Figura 17. Oscilador controlado por cristal operando en resonancia paralelo.

Un circuito oscilador Muller controlado por cristal se presenta en la

figura 18. Se coloca un circuito LC sintonizado en la sección de drenaje y se ajusta cerca de la frecuencia resonante en paralelo del cristal. La señal de compuerta-fuente máxima ocurre a la frecuencia antirresonante del cristal que controla la frecuencia de operación del circuito.

Salida

VDD

RFC

C

CRISTAL

RG

CSRS

L

Figura 18. Oscilador Miller controlado por cristal.

Oscilador a cristal. Puede emplearse un amp-op en un oscilador cristal como se ilustra

en la figura 19. El cristal se conecta en el circuito resonante en serie y opera a la frecuencia resonante en serie del cristal. El circuito presente tiene una alta ganancia de manera que se produce una señal de onda cuadrada de salida como se indican en la figura. En la figura se incluyen un par de diodos Zener en la salida para proporcionar una amplitud de salida exactamente al voltaje del Zener (VZ).

-

Amp-Op

+

CRISTALCRISTAL

Rf

+VCC

-VEEVZ

100 kΩ 0.1 µF

Ri

1 kΩ

100 kΩ

VZ

0 V

Figura 19. Oscilador de cristal que utiliza un amp-op.

Oscilador Monounión Un dispositivo particular, el transistor monounión puede emplearse

en un circuito oscilador de una sola etapa para producir una señal de pulso apropiada en las aplicaciones de circuitos digitales. El transistor monounión puede utilizarse en lo que se denomina oscilador de relajación, como se muestra en el circuito básico de la figura 20. El resistor RT y el capacitor CE son los componentes temporizadores que fijan la frecuencia de oscilación del circuito. La frecuencia de oscilación puede calcularse empleando la ecuación (17), que incluye la relación de apagado intrínseca del transistor monounión η, como un factor (además de RT y CT) a la frecuencia de operación del oscilador.

RT

CT

R2

R1

VB2

VB1

VE

VBB

B1

B2

Figura 20. Circuito oscilador monounión básico.

(17)

Típicamente, un transistor monounión tiene una relación de

apagado de 0,4 a 0,6. Empleando un valor de η = 0,5, obtenemos:

(18)

El capacitor CT se carga a través del resistor RT hasta el voltaje de

alimentación VBB. Mientras el voltaje de capacitor VE esté por abajo del voltaje de disparo (VP) fijado por medio del voltaje entre B1 - B2, y la relación de apagado del transistor η.

VP = η VB1 VB2 - VD (19)

La conexión del emisor monounión aparece como circuito abierto. Cuando el voltaje del emisor a través del capacitor CT excede este valor (VP), el circuito monounión se dispara, descargando el capacitor, después de lo cual se inicia un nuevo ciclo de carga. Cuando se dispara el monounión, se genera un aumento de voltaje en R1 y la caída de voltaje se desarrolla en Rw como se ilustra en al figura 21. La señal en el emisor es una forma de onda de voltaje diente de sierra, que en la base 1 es un pulso en sentido positivo, y que en la base 2 es un pulso en sentido negativo. En la Figura 22 se presentan ciertas variaciones del circuito oscilador monounión.

Tiempo

Tiempo

Tiempo

VE

VE = VP

0 V

0 V

0 V

VEmín

VB1

VB2

VBB

Figura 21. Formas de onda del oscilador monounión.

RT

R1

VBB

(a) VBB

CT

RT R2

VBB

(b)

RT

CT

R2

R1

RB

RC

Vsalida

(c) Figura 22. Algunas configuraciones del circuito oscilador

monounión.

PROBLEMAS:

Tipos de conexión de realimentación: 1. Calcule la ganancia de un amplificador con realimentación

negativa que tiene A = 2.000, β = -1/10. 2. Si la ganancia de un amplificador cambia a partir de un valor de

1000 en 10%, calcule el cambio en la ganancia si en el amplificador se emplea un circuito de realimentación en el que β = -1/20.

3. Calcule la ganancia y las impedancias de entrada y salida de un amplificador con realimentación de voltaje en serie que tiene A = -300, Ri = 1,5 kΩ , Ro = 50 kΩ y β = -1/15.

Circuito de realimentación prácticos: 4. Calcule la ganancia con y sin realimentación en un amplificador

FET como el de la figura 5, para valores de circuito R1 = 800 kΩ, R2 = 200 kΩ , Ro = 40 kΩ , RD = 8 kΩ y gm = 500 µS.

5. En un circuito como el de la Figura 11 con los siguientes

valores, calcule la ganancia y la impedancia de entrada y salida del circuito con y sin realimentación: RB = 600 kΩ , RE = 1,2 kΩ, RC = 4,7 kΩ y β = 75. Use VCC = 16 V.

Oscilador de desplazamiento de fase: 6. Un oscilador de desplazamiento de fase que tiene gm = 6.000

µS, rd = 36 kΩ y resistor de realimentación R = 12 kΩ operará a 2,5 Khz. Elija C para la operación especificada del oscilador.

7. Calcule la frecuencia de operación de un oscilador BJT de

desplazamiento de fase, como en la figura 4b, para R = 6 kΩ , C = 1500 pF y RC = 18 kΩ.

Oscilador de puente de Wien: 8. Calcule la frecuencia de un circuito oscilador de puente de Wien

(como el de la figura 6) cuando R = 10 kΩ y C = 2400 pF.

Circuito oscilador sintonizado: 9. Para el oscilador Colpitts con FET de la Figura 9 y los siguientes

valores de circuito, determine la frecuencia de oscilación: C1 = 750 pF, C2 = 2500 pF, L = 40 µH.

10. Para el oscilador Colpitts transistorizado de la Figura 10 y los

siguientes valores de circuito, calcule la frecuencia de oscilación: L = 100 µH, LRFC = 0,5 mH, C1 = 0,005 µ F C2 = 0,01 µ F, CC = 10µ.

11. Calcule la frecuencia del oscilador en un oscilador Hartley con FET como el de la figura 12 para los siguientes valores de circuito: C = 250 pF, L1 = 1,5 mH, L2 = 1,5 mH, M = 0,5 mH.

12. Calcule la frecuencia de oscilación en el circuito Hartley

transistorizado de la figura 13 los siguientes valores circuito: LRFC = 0,5 mH, 750 µ H, L2 = 750 µH. M = 150 µH, C = 150 pF.

Oscilador a cristal 13. Dibujo los diagramas de circuito de (a) un oscilador de cristal

operado en serie y (b) un oscilador de cristal excitado en paralelo.

Oscilador monounión: 14. Diseñe un circuito oscilador monounión para operación a (a) 1

Khz. y (b) 150 Khz.