UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELCTRNICA CIRCUITO DE RADIOCOMUNICACIONES

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELECTRNICA

CURSO: CIRCUITO DE RADIOCOMUNICACIONES LABORATORIO 90GTEMA: OSCILADOR LC COLPITTSPROFESOR: ING. LEONCIO FIGUEROA SANTOS INTEGRANTES: FALCON PARRA JOSEPH CARLOS1123220493SERFICO ZEGARRA ROYFRANK1123220323 CABALLERO ZAMUDIO LUIS ENRIQUE 1023210069GONZALES GAMERO JORGE JUNIOR 1023210158QUISPE CANALES WILIAM1023210051CRISANTO CAAHUA HUGO1023210104

INFORME FINAL N02: OSCILADOR LC COLPITTS

Objetivos:

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

Entender los efectos de la realimentacin positiva. Verificar el funcionamiento del oscilador LC COLPITTS

Marco terico:

Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una seal peridica a partir de una fuente de alimentacin continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan seales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una nica lnea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilacin) anulndose la potencia de los armnicos.

En un oscilador, en general, se pueden distinguir tres elementos: Una estructura resonante cuya frecuencia de resonancia es prxima a la frecuencia de funcionamiento del oscilador, y que estara caracterizada por la frecuencia de resonancia fr y por el factor de calidad Q.

Un elemento de resistencia negativa, o elemento activo que compensa las prdidas en los circuitos pasivos, permitiendo que se mantenga la oscilacin.

Una red de acoplamiento para optimizar el oscilador de acuerdo con las especificaciones requeridas. Esta red (no siempre presente) suele estar constituida por una etapa amplificadora a la salida del oscilador cuyo papel es aumentar la potencia de salida y adaptar impedancias, reduciendo el problema de la deriva de frecuencia debida a la carga.

Condiciones de Oscilacin:

Un circuito con una red de realimentacin oscilar si la ganancia en la entrada es mayor que la unidad y tiene un desplazamiento de fase nulo. En tal caso, las oscilaciones crecern hasta que el comportamiento no lineal de sus componentes activos limite a la unidad la ganancia en el lazo de realimentacin. Cuando un oscilador se conecta a la alimentacin, inicialmente las oscilaciones son nulas. Una pequea variacin de la tensin sobre sus elementos (por ejemplo, debida al ruido trmico) se amplifica automticamente, incrementndose cada vez ms. Si descomponemos el oscilador en dos cuadripolos asociados como se muestra en la siguiente figura:

(Donde uno de ellos es un amplificador de ganancia A(j) y el otro un circuito de realimentacin con funcin de transferencia (j)), el conjunto tiene una funcin de trasferencia dada por:

Para que se mantenga la oscilacin es necesario que a la salida del lazo A(j)(j) se tenga una seal igual a la de entrada del amplificador. De este modo, la oscilacin se mantendra sin necesidad de una seal a la entrada del circuito. Por tanto, la condicin de oscilacin se puede expresar en trminos de los cuadripolos con la ecuacin:

Que requiere que el mdulo de la ganancia sea la unidad y el desfase del lazo sea nulo. Esta condicin equivale a la existencia de un polo en el eje j en la funcin de Transferencia H (j).

Realmente, para que comience la oscilacin es necesario que dicho polo se encuentre en el semiplano real positivo (es decir, el polo s = + j de H(s) ha de tener parte real positiva), lo que equivale a la condicin:

Lo que se puede expresar tambin mediante dos condiciones:

La primera expresin se conoce como condicin de arranque y establece que la ganancia total del lazo abierto debe ser mayor que la unidad. La segunda es la condicin de equilibrio de fases que permite la realimentacin positiva del oscilador. La condicin de arranque se puede verificar en una banda ms o menos ancha, mientras que la condicin de equilibrio de fases nicamente se cumple en la frecuencia de oscilacin.Si la condicin de arranque se mantuviera, la oscilacin crecera indefinidamente.En la prctica, al aumentar el nivel de oscilacin, el elemento activo entra en rgimen no lineal hasta que se alcanza una condicin estacionaria de oscilacin, hacindose la ganancia en lazo abierto igual a la unidad.

Osciladores LC

Atendiendo a la red de realimentacin, nos encontramos con los osciladores RC (la red de realimentacin est constituida por resistencias y condensadores) los osciladores LC (constituida por autoinducciones y condensadores) y los osciladores a cristal de cuarzo. Los osciladores RC se utilizan para frecuencias bajas (por debajo de 1 MHz) mientras que los ltimos son empleados hasta frecuencias de 300 a 500 MHz. Por encima de estas frecuencias se utilizan como elementos resonadores cavidades resonantes, lneas de transmisin resonantes o bien multiplicadores asociados a osciladores de frecuencia ms baja.

En un oscilador LC, la razn de realimentacin se suele fijar mediante una derivacin en la capacidad, en la autoinduccin, o bien sustituyendo la autoinduccin por un transformador con una razn de vueltas adecuada. Esto da lugar a los distintos tipos de osciladores LC, tal y como se muestra en la figura.

Principales redes de realimentacin.

En la figura se representan los osciladores Colpitts, Hartley y Clapp, as como los osciladores acoplados por transformadores sintonizados a la entrada o a la salida (se muestran los modelos en pequea seal). El oscilador de Colpitts es uno de los ms comnmente utilizados, ya que la derivacin en el condensador es ms econmica, en general, que la derivacin en la autoinduccin o mediante un transformador. El objetivo de esta prctica es el diseo, montaje y estudio de un oscilador Colpitts realizado a partir de una etapa base comn.

Experiencia:

En el laboratorio se implement el siguiente circuito:

Donde este circuito de lazo cerrado, sin necesidad de tener una seal de entrada, ofrece una seal de salida.

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FIEE UNAC37