OSCILADORES

Que es un oscilador


En electrónica un oscilador es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo ; estas oscilaciones pueden ser senoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma que tenga la onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarsemultivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural que constituyen una bobina L (inductancia) y un condensador C (capasitancia), mientras que a los demás se le asignan nombres especiales

Cómo funciona un oscilador



Los osciladores son importantes en muchos tipos diferentes de equipos electrónicos. Por ejemplo, un reloj de cuarzo usa un oscilador de cuarzo para mantener un seguimiento de la hora que es. Un radio transmisor AM usa un oscilador para crear la onda portadora para la estación, y la radio receptora AM usa un oscilador especial llamado resonador para poder sintonizar. Existen osciladores en ordenadores, detectores de metales, o incluso en ciertos tipos de armamento. Para entender como funcionan los osciladores en formato electrónico, es aconsejable ver ejemplos del mundo real, lo cual podremos ver a continuación.

Osciladores Sinusoidales

Para construir un oscilador sinusoidal necesitamos emplear un amplificador con realimentación positiva. La idea es utilizar la señal de realimentación en lugar de la señal habitual de entrada del amplificador. Si la señal de realimentación es lo suficientemente grande y tiene la fase correcta, habrá una señal de salida, incluso cuando no exista una señal de entrada externa. En otras palabras, un oscilador es un amplificador modificado por la realimentación positiva para proporcionar su propia señal de mirada.




Tensión de Arranque





Toda la resistencia contiene algosos electrones libres. Debido a la temperatura ambiente, éstos se mueven al azar en direcciones diferentes y generan una tensión de ruido en la resistencia. El movimiento es tan aleatorio que contiene frecuencias por encima de los 1.000 GHz Podemos considerar cada resistencia como un generador de pequeña señal que produce todas las frecuencias.




El Oscilador en Puente de Wien




El oscilador en puente de Wien es un circuito oscilador típico tanto para pequeñas frecuencias como para frecuencias moderadas, en el rango de 5 Hz a 1 MHz Se usa casi siempre en los generadores de audio comerciales y también se prefiere, generalmente, en otras aplicaciones de pequeñas frecuencias.




Circuito de retardo


Utilizando números complejos, la ganancia de tensión del circuito de desacoplo de la Figura #1, resulta:
=
Esta ecuación da lagar a una magnitud cuyo modula es:
=



Circuito de adelanto





se observa un circuito de acoplo. Utilizando números complejos, la ganancia de tensión en este circuito resulto ser:
=



Otros osciladores RC




Aunque el oscilador en puente de Wien es el más habitual para frecuencias inferiores a 1 MHz, ocasionalmente se verán osciladores RC diferentes. Este apartado estudia otros dos diseños básicos, llamados oscilador
En doble T y oscilador de desplazamiento de fase.




Oscilador en doble T




Un análisis matemático de este circuito indica que actúa como un circuito de retardo-adelanta, con un desfase como el que se ve en la Figura . También en esta casa hay una frecuencia f, en la cual el desplazamiento de fase es igual a 0 grado. La Figura muestra que la ganancia de tensión es igual a 1 para frecuencias bajas y altas. En zona media hay una frecuencia f, en la que la ganancia de tensión es prácticamente cero (del orden de 0,0011),




Oscilador de desplazamiento de fase




es un oscilador de desplazamiento de fase, con tres circuitos de adelanto en el camino de realimentación. Como recordara, un circuito de adelanto produce un desplazamiento de fase entre 0’ y 90’, dependiendo de lo frecuencia. Por consiguiente, en alguna frecuencia el desplazamiento de fase total de los tres circuitos de adelanto es igual a 180’ (aproximadamente 60’ cada uno de ellos). El amplificador tiene un desplazamiento de fase adicional de 180’ debido a que la señal carita la 4 entrada inversora. Así pues, el desplazamiento de fase alrededor del lazo será de 360’, equivalente a 0’. Si AB es mayor que 1 en esta frecuencia particular, se pueden originar oscilaciones.




oscilador de cristal




Cuando son importantes la exactitud y estabilidad de la frecuencia de oscilación, se utiliza un oscilador ile cristal de cuarzo. En la Figura 22-16d, la señal de realimentación se toma de un condensador. El cristal (abreviado XTAL) actúa como una bobina grande en serie con un pequeño condensador (similar al Clapp). Por tal motivo, la frecuencia de resonancia casi no es afectada por el transistor y las capacidades parásitas.




Aplicaciones de los osciladores


- Circuitos digitales (reloj)- Transmisión y recepción de radio
Hay un tipo de oscilador llamado oscilador realimentado y para que éste oscile debe haber en el circuito una realimentación positiva.
Las características de los oscilado frecuencia
Un oscilador realimentado es un circuito que usa un amplificador para suministrar la energía necesaria al oscilador y un circuito de realimentación para mantener la oscilación. Es en este circuito de realimentación donde se pierde la energía res realimentados1.- Amplificación




2.- Lazo de realimentación positiva3.- Circuito para controlar laque tiene que suministrar el amplificador para el continuo funcionamiento del oscilador.