oscilador colpitts

donde I CQ es la corriente de colector de polarización. De esta potencia, la mitad es disipada por la resistencia de carga y la otra mitad por las resistencias rc y (Re + re ), suponiendo que se cumplen las condiciones de máxima transferencia de potencia. La potencia suministrada a la carga es, por tanto:

V CC 

(A)

1 2 1 2 P L = I CQ R0 = I CQ RL 4 8

 L t 

lo que permite establecer la corriente de polarización del transistor:

 R 1 C C 

C

I CQ =

B

 R e

 R

 L

C  f   RFC  C 2

L

RL

(7)

C 1

(9)

1. Como primer paso, se puede escoger un factor de calidad mínimo para el circuito a diseñar. Éste determinará un valor mínimo para la capacidad C t y un valor máximo para la autoinducción Lt.

r c  R L C 2

 Lt 

√ 1 2π Lt C t

y por otra parte, el factor de calidad (que conviene que sea, al menos del orden de 50): Q = 2πf 0 R0 C t (10) El proceso de diseño puede ser el siguiente:

(B)

C cb

(8)

Con respecto al circuito tanque, se debe tener en cuenta, por una parte, la frecuencia de resonancia (que va a determinar la frecuencia de oscilación): f 0 =

 R E 

α I e

8

V CBQ = I CQ R0

C 1

E

 R 2

r  P 

así como la tensión colector-base de polarización:

e

C  B

(6)

 R e +r e

2. Una vez determinado el valor máximo para la autoinducción, se puede escoger Lt de acuerdo con la disponibilidad de componentes. La autoinducción escogida determinará tanto Lt como rc. El valor R p se calcula haciendo la correspondiente transformación serie-paralelo de circuitos RL. 3. Puesto que R0 = R pkRL kRs , en este punto se puede calcular el valor de Rs.

α I e  Lt 

 R p

 R L

 Rs

C cb

C s

4. Por otra parte re = (V T /I CQ ) y Re se puede escoger de modo que sea bastante mayor que re (normalmente, unas decenas de ohmios suele ser suficiente). Esto determina también Ri = re + Re . 5. Conocido C cb (a través de las características del transistor) y C t , podemos determinar C s .

α I e  Lt 

 R0

C t 

Figura 3: Circuito oscilador Colpitts en base común y circuitos equivalentes en pequeña  señal.

6. Finalmente, C 1 y C 2 se calculan fácilmente teniendo en cuenta los valores de Ri , Rs y C s (es un problema equivalente al diseño de una red “tapped-capacitor”). Los valores de las resistencias de polarización RE , R1 y R2 se establecen teniendo en cuenta el punto de polarización del circuito. Las capacidades de desacoplo C B y C C  se deben escoger de modo que se comporten como cortocircuitos efectivos a la frecuencia de oscilación. Igualmente, el choque de radio frecuencia debe elegirse para que se comporte como un circuito abierto a la frecuencia de oscilación.