Osciladores Son generadores que suministran ondas sinusoidales y existen multitud de ellos. Generalmente, un circuito oscilador está compuesto por: un "circuito oscilante", "un amplificador" y una "red de realimentación". Los osciladores son circuitos electrónicos generalmente alimentados con corr corrie ient nte e cont contin inua ua capa capace ces s de prod produc ucir ir onda ondas s sinu sinuso soid idal ales es con con una una determinada frecuencia. frecuencia. Existe una gran variedad variedad de tipos de osciladores osciladores que, por lo general general,, se conocen conocen por el nomre nomre de su creador creador.. !gualm !gualment ente, e, los multiviradores son circuitos electrónicos que producen producen ondas cuadradas. cuadradas. Este tipo de dispositivos, es utiliado ampliamente en conmutación. Los generadores de frecuencia son, #unto con los amplificadores y las fuentes de alimentación, la ase de cualquier circuito electrónico analógico. Son utiliados para numerosas aplicaciones entre las que podemos destacar las siguientes: como generadores de frecuencias de radio y de televisión en los emis emisor ores es de esta estas s se$a se$ale les, s, osci oscila lado dore res s maes maestr tros os en los los circ circui uito tos s de sinc sincro roni nia aci ción ón,, en relo relo#e #es s auto automá mátic ticos os,, como como osci oscila lado dore res s loca locale les s en los los receptores, como generadores de arrido en los tuos de rayos catódicos y de televisores, etc.
A) onda sinusoidal. B) onda cuadrada. C) onda t ipo diente de sierra.
Esquema de un circuito oscilante
%n circuito oscilante por s& solo no es capa de mantener por muc'o tiempo sus oscilaciones oscilaciones y, y, por tanto, no es de de ninguna utilidad. (ara solventar este prolema lo que se 'ace es proporcionar una "ayuda extra" desde el exterior que compensa las p)rdidas de energ&a deido a la resistencia ó'mica de la oi oina na** cons consig igui uien endo do as& as& que que el circ circui uito to osci oscile le de form forma a inde indefi fini nida da mientras que la fuente de energ&a "extra" sea capa de suministrarle energ&a. La fuente de energ&a extra que se acopla al circuito plantea una incógnita relativa a la frecuencia a la que se dee suministrar la corriente el)ctrica. Evidentemente existen tres casos ien definidos, a saer: que la frecuencia de la fuente sea mayor, menor o igual que la frecuencia propia de oscilación del circuito. En el caso en que que la frecuencia sea la misma, se produce el el máximo valor de la tensión en los ornes del circuito oscilante* por el contrario, la intensidad intensidad de corriente corriente que que recorre el circuito circuito es m&nima. Si la frecuencia frecuencia es mayor o menor el volta#e en ornes va siendo cada ve menor, a la ve que la corriente que atraviesa el circuito va aumentando de forma gradual. En la figura se muestran la variación de la tensión y de la corriente en función de la frecuencia.
Multivibradores +on los multiviradores nos movemos dentro del terreno de los circuitos productores de se$ales cuyo origen se encuentra en el oscilador, aunque con procedimientos y resultados diferentes. El tipo de multivirador a que vamos a referirnos en primer lugar, recie el nomre de multivirador astale, es decir que genera oscilaciones el)ctricas de mayor o menor frecuencia. espu)s nos referiremos a los multiviradores iestales y de los monoestales que se util utili ian an los los ence encend ndid idos os elec electr trón ónic icos os inte integr gral ales es,, de máxi máxima ma comp comple le#id #idad ad electrónica. Multivibrador astable: El multivirador astale provoca dos etapas de funcionamiento que se reemplaan espontáneamente. Los loca#es no son de origen electromagn)tico, como 'emos visto en el oscilador, sino sino que estos dispositivos
utilian las propiedades que presentan dos transistores donde el desloqueo de uno asegura el loqueo del otro, de modo que se turnan en estas posiciones. -qu& tenemos un circuito ásico de multivirador astale que guarda gran parecido con el circuito ásico de un amplificador de dos etapas, pero que presenta algunas particularidades especiales.
Este tipo de oscilador se caracteria por una salida con forma de onda cuadrada o rectangular continua de anc'o predefinido por el dise$ador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La se$al de salida tiene un nivel alto por un tiempo / y en un nivel a#o un tiempo 0. Los tiempos de duración dependen de los valores de 1/ y 10.
Multivibrador biestable El principio de funcionamiento de los multiviradores iestales puede seguirse con la ayuda de la imagen, en un esquema que está simplificado al máximo. +onsta de dos transistores como es tradicional en otro dispositivos. Si el0 funciona es gracias a la corriente positiva de ase que le llega a trav)s de la resistencia 1/, lo que lo 'ace pasante tal como las flec'as indican. En estas condiciones, el transistor / no conduce no lo 'ar& 'ar&a a nunca nca si no rec recie ie una inte interv rven enci ción ón exte exterio riorr en forma forma de un impulso. En efecto, si se le aplica una se$al
de
entrada
de
sentido
conven convenien iente te sore sore los colec colector tores es del monta#e, la situación se invierte.
En esta otra imagen tenemos un esquema de circuito más completo.
Multivibrador monoestable 2amos amos a ver ver en qu) qu) consis consiste te el multiv multivir irado adorr monoes monoesta tale, le, tami) tami)n n utiliado con frecuencia en los computadores de los sistemas de encendido integrales, y en los microordenadores generales de control de la inyección y otros servicios del automóvil. Se llama multivirador monoestale a un dispositivo formado por dos transistores capaces de pasar de un estado estale a otro inestale, por los efectos de un impulso, con la particularidad de que el estado inestale tiene una duración que depende de las constantes del dispositivo. odo vuelve a empear cuando se produce un nuevo impulso.
Los osciladores LC Son circuitos osciladores que utilian un circuito tanque L+ para los componentes que determinan la frecuencia. La operación del circuito tanque
involucra un intercamio de energ&a entre cin)tica y potencial. La figura 034 ilustra la operación del circuito tanque L+. +omo se muestra en la figura, una ve que la corriente se inyecta in yecta en el circuito 5instante /6, se intercamia la energ&a entre el inductor y el capacitor, capacitor, produciendo un volta#e de salida de +correspondiente 5por tiempos 0 a 46 La forma de onda de volta#e de salida se muestra en la figura.
+ircuito tanque L+: 5a63 acción del oscilador y efecto del volante. 563 7orma de onda de salida.
La frecuencia de operación de un circuito tanque L + es simplemente la frecuencia de resonancia de la red L+ en paralelo y el anc'o de anda es una función del 8 del circuito. 9atemáticamente, la frecuencia de resonancia de un circuito tanque L+ con 8 /; se le puede aproximar por:
Los osciladores L+ incluyen los osciladores
Oscilador Hartley
El ampl amplifi ifica cado dorr
tran transi sist stor ori iad ado o
58/6 58/6
prop propor orci cion ona a
la
ampl amplif ific icac ació ión n
nece necesa sari ria a para para una una gana gananc ncia ia de volt volta# a#e e de lao lao unita unitari ria a a frecu frecuen enci cia a de resona resonanc ncia. ia. El capaci capacitor tor de acopl acoplami amient ento o 5+c6 5+c6 propor proporcio ciona na la ruta ruta para para la retroalimentación regenerativa. L/ y +/, son los componentes que determinan la frecuencia, y 2cc es la fuente de volta#e de c.c.
Oscilador Colpitts La operación de un oscilador +olpitts es muy similar a la de
Circuitos Osciladores RL +uan +uando do un elem elemen ento to de un circ circui uito to el)c el)ctr tric ico o tien tiene e una una elev elevad ada a inductancia se le denomina inductor y se representa como. =ormalmente en tales circuitos solo se tiene en cuenta la auto3inductancia del propio inductor y se desp despre reci cia a la posi posil le e auto auto3i 3ind nduc ucta tanc ncia ia del del rest resto o del del circ circui uito to,, ya que que la magnitud de esta >ltima es solo una peque$a fracción de la del inductor.
Si por un inductor circula una corriente que camia con el tiempo se produce en )l una ca&da de potencial, y esta ca&da de potencial dentro del inductor depende de cuán rápido camia la corriente. Este fenómeno nos lleva a pensar que la presencia de un inductor en un circuito el)ctrico conduce a un comp compor orta tami mien ento to dife difere rent nte e de la corr corrie ient nte e con resp respec ecto to al tiem tiempo po en comparación con los circuitos en los que solo existen resistores. - fin de poder interpretar me#or la influencia de un inductor en un circuito, consideremos el circuito de la figura / que consiste en un resistor de resistencia 1, conectado a trav)s de un interruptor a una fuente de fem ? 5pila6.
Circuitos Osciladores RLC Este es el más comple#o de los circuitos ásicos y en )l aparecen tanto los resistores como los condensadores y los inductores. Este art&culo está dirigido a la descripción de los dos >ltimos tipos de circuito.
La figura presenta un diagrama diagrama de circuito 1L+, en )l están están conectados en serie un resistor, un condensador y un inductor. (ara estalecer la corriente en el circuito 1L+ se 'a instalado una pila en paralelo con el condensador. Si el interruptor S0 se mantiene aierto y se cierra el interruptor S/ la fem de la pila carga el condensador en un tiempo relativamente corto al valor inicial 8;. Luego arimos el interruptor S/ y cerramos el S0. +on esta operación el condensador comiena a descargarse a trav)s del circuito principal 1L+ y se estalece una corriente. (ero @cómo se comporta esta corrienteA
- diferencia con los circuitos de resistencia pura, 1+ y 1L en los que la corriente fluye en una misma dirección, a'ora, en el circuito 1L+ esta se convierte en una corriente oscilante que "va y viene" entre condensador e inductor, es decir el circuito se 'a 'ec'o un circuito oscilador. El gasto de
energ&a como calor en la resistencia va amortiguando la oscilación 'asta que se disipa como calor toda la energ&a acumulada inicialmente en el condensador y la corriente se 'ace cero.
Aplicacin de los Circuitos Osciladores Los sistemas de comunicaciones electrónicas modernas requieren en muc'as de sus aplicaciones de formas de ondas repetitivas 5sinusoidales y no sinusoidales6 estales. En muc'as de estas aplicaciones se requieren de más de una frecuencia. La oscilación se define como la fluctuación o variación entre dos estados o condiciones, por lo tanto se puede notar en cualquier tipo de estudio relacionado con osciladores que las diferentes aplicaciones de estos en las comunica comunicacione ciones s electrónic electrónicas as son muy importantes importantes.. se pueden pueden nomras nomras algu lgunas nas: como como porta ortado dora ras s de alta lta frec frecu uenc encia, ia, relo relo#e #es s y circ circu uito itos de sincroniación.