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
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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:
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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(-)
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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
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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
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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
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7
Problemas Resueltos
• Problemas con Osciladores de Rotación de Fase
• Problemas con Osciladores Puente de Wien
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Tanque Resonante
13
L
C1
C2
L
C2
C1
C3
Colpitts Clapp
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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16
30
Vinculaciones de apoyo
Electrónica
Allan Hambley
Dispositivos Electrónicos
Thomas Floyd
Principios de Electrónica
Malvino
Teoría de circuitos
R. L. Boylestad