TRABAJO PREPARATORIO OSCILADORES 1. Defina Defina oscilar oscilar y oscil oscilado ador. r.
moverse alternativa alternativamente mente un cuerpo cuerpo primero primero hacia hacia un lado lado y Oscil Oscilar ar..- moverse luego hacia el contrario desde una posición de equilibrio determinada por un punto fijo o un eje. Variar en sentidos opuestos y alternativamente una cantidad, una intensidad o un valor. oscila lado dorr es un circ circui uito to que que es capa capaz z de conv conver erti tirr la Oscil Oscilador ador..- un osci corriente continua en corriente que varía de forma periódica en el tiempo (corriente periódica) estas oscilaciones pueden ser sinodales, cuadradas, triangulares, etc. 2. Describa Describa los si!ien" si!ien"es es "#r$inos% "#r$inos% a!"os!fic a!"os!ficien"e& ien"e& re'e"i"i( re'e"i"i(o& o& o'erando o'erando libre$en"e A!"os!ficien"e.- que act!a con suficiencia para realizar un determinado trabajo. Re'e"i"i(o.- "ue se repite o que contiene repeticiones. O'erando O'erando libre$en"e.libre$en"e.- se denomina a un objeto que est# trabajando sin dificultades. ). Desc Describ riba a el 'roc 'roces eso o ree reene nera" ra"i( i(o o nece necesa sario rio 'ara *!e *!e oc!r oc!rran ran las oscilaciones a!"o-s!ficien"es. $os osci oscila lado dore res s auto autosu sufi fici cien ente tes s o mono monoes esta tabl bles es son son osci oscila lado dore res s retroalimentados. %na vez encendido, un oscilador retroalimentado genera una se&al de salida ', de la cual se regresa una peque&a parte de la entrada, entrada, donde se amplifica. $a se&al amplificada amplificada de la entrada aparece en la salida y el proceso se repite se produce un proceso regenerativo, la cual la salida depende de la entrada y viceversa. +. Indi*!e Indi*!e y describa describa los los c!a"ro re*!isi re*!isi"os "os 'ara *!e *!e "raba,e "raba,e !n oscilador oscilador de reali$en"acin.
circui uito to osci oscila lado dorr debe debe tene tenerr cuan cuando do meno menos s un 1.-A$'lificacin% un circ dispositivo activo y debe ser capaz de amplificar voltaje. circui uito to osci oscila lado dorr debe debe tene tenerr una una 2.-Re"roali 2.-Re"roali$en"aci $en"acin n 'osi"i(a% 'osi"i(a% un circ trayectoria completa para que la se&al de salida regrese a la entrada. $a se&al se&al de retroali retroaliment mentació ación n debe debe ser regener regenerativ ativa a (o retroal retroalimen imentaci tación ón positiva) y eso quiere decir que debe tener la fase correcta y la amplitud necesaria para sostener las oscilaciones. i la fase es incorrecta, o si la amplitud es insuficiente las oscilaciones cesan.
).-co$'onen"es *!e de"er$inan la frec!encia% como por ejemplo resistores, inductores, capacitores o cristales que permitan ajustar la frecuencia de operación. +.-f!en"e de 'oder% un oscilador debe tener una fuente de energía el#ctrica, que puede ser una fuente de '*. . /0!# sinifican los "#r$inos reali$en"acin 'osi"i(a y nea"i(a
La re"roali$en"acin reenera"i(a se llama tambi#n retroalimentación
positiva, donde positiva solo indica que su fase ayuda en el proceso de oscilación. La re"roali$en"acin deenera"i(a se le llama como retroalimentación negativa, y proporciona una se&al de retroalimentación que inhibe la producción de oscilaciones.
. Defina anancia de la3o abier"o y cerrado.
La anancia de (ol"a,e de !n la3o abier"o es la ganancia de voltaje
del amplificador con la trayectoria de retroalimentación abierta. La anancia de (ol"a,e de !n la3o cerrado es la ganancia general de voltaje del circuito total, con el lazo de retroalimentación cerrado, y siempre es menor que la de lazo abierto. 4. Indi*!e las confi!raciones $5s co$!nes 'ara !n oscilador. $as configuraciones m+s comunes son
-esistenciacapacitor (-'). /obinacapacitor ($').
'ristal de cuarzo. 'ircuitos integrados.
6. Describa la accin del oscilador 'ara !n circ!i"o "an*!e LC. $os osciladores $' son circuitos osciladores que usan circuitos tanque $' para establecer la frecuencia. 0l funcionamiento de un circuito tanque implica intercambio de energía entre cin#tica y potencial. %na vez que la corriente se inyecta en el circuito, se intercambia la energía entre el inductor y el capacitor. 7. /0!# se en"iende 'or oscilacin a$or"i!ada /0!# 'ro(oca *!e es"o oc!rra 0n el oscilador de hartley, la parte de la de la energía que se retroalimenta a la base "1 se determina con la relación de $1b a la inductancia total, $1a 2 $1b. si la energía que se retroalimenta es insuficiente, se amortiguan las oscilaciones. 18.Describa la o'eracin de !n oscilador 9ar"ley y de !n oscilador Col'i""s. El oscilador de :ar"ley funciona de la siguiente manera en el encendido inicial aparece una multitud de frecuencias en el colector "i y se acoplan al circuito tanque a trav#s de '3. 0l ruido inicial proporciona la energía necesaria para cargar a 'i. %na vez que 'i se carga parcialmente, comienza la acción del oscilador. %na parte del voltaje oscilatorio del circuito tanque va a trav#s de $ib, y se retroalimenta a la base "i donde se amplifica. $a se&al amplificada aparece desfasada 1456 en el colector, respecto a la se&al de base. e hace otro desplazamiento de fase 1456 m+s a trav#s de $i en consecuencia, la se&al que regresa a la base de "i esta amplificada y con su fase desplazada 7856 por lo anterior, el circuito es regenerativo y sostiene oscilaciones sin se&al e9terna de entrada. El oscilador Col'i""s es un circuito electrónico basado en un oscilador $' dise&ado. e trata de un oscilador de alta frecuencia que debe obtener a su salida una se&al de frecuencia determinada sin que e9ista una entrada. u estabilidad es superior a la del oscilador :artley. ;ara poder lograr la oscilación este circuito utiliza un divisor de tensión formado por dos condensadores '1 y '3. *e la unión de estos condensadores sale una cone9ión a tierra. *e esta manera la tensión en los terminales superior de '1 e inferior de '3 tendr+n tensiones opuestas. $a realimentación positiva se obtiene del terminal inferior de '3 y es llevada a la base del transistor a trav#s de una resistencia y un condensador. $a bobina $i (chohz a 755 >hz. estas frecuencias sería muy difícil utilizar el oscilador :artley debido a que las bobinas a utilizar serían muy peque&as.
11. Defina es"abilidad de frec!encia. $a estabilidad de la frecuencia es la capacidad de un oscilador para permanecer en una frecuencia fija, y es de primordial importancia en los sistemas de comunicaciones. 'on frecuencia se especifica la estabilidad de frecuencia como de corto o de largo plazo. $a estabilidad a corto plazo se afecta principalmente debido a fluctuaciones en los voltajes de operación de '*, mientras que la estabilidad a largo plazo es una función del envejecimiento de los componentes y de cambios. 12.Indi*!e (arios fac"ores *!e afec"an la es"abilidad de frec!encias de !n oscilador. a) -uido asociado con el oscilador ? otros circuitos que constituye al oscilador, tales como, el control autom+tico de ganancia y los amplificadores, este ruido no perturba la frecuencia de oscilación, pero se suma la se&al (ruido aditivo). b) -uido t#rmico y ruido de los elementos activos en el oscilador, los cuales perturban a la frecuencia de oscilación. c) =luctuaciones, en la frecuencia de resonancia, debidos a los cambios del resonador de cuarzo y a los cambios de los par+metros del circuito que influyen en la frecuencia de resonancia la fluctuaciones de la frecuencia de un oscilador debidos a estos efectos, tiene una densidad espectral de potencia proporcional. 1).Describa el efec"o 'ie3oel#c"rico. 0l efecto piezoel#ctrico se presenta cuando se aplican esfuerzos mec+nicos oscilatorios a trav#s de una estructura de red cristalina, y generan oscilaciones el#ctricas, y viceversa. 1+. /0!# se en"iende 'or el "#r$ino de cor"e de cris"al Lis"e y describa dis"in"os cor"es de cris"al y con"ras"e la es"abilidad de ellos. $os cristales completos de cuarzo tienen una sección transversal he9agonal, con e9tremos de punta. 'uando se corta una oblea de cristal en dirección paralela al eje 3 con sus caras perpendiculares al eje ;< se obtiene lo que se llama un cristal de corte ;. 'uando las caras son perpendiculares al eje y, se obtiene el cristal de corte y, se pueden obtener diversos cortes girando el plano de corte respecto a uno o m+s ejes. :ay otros tipos de cortes de cristal que incluyen los cortes /@, '@, *@, 0@, ', A@, >@, B@ y C@. El cor"e AT es el m+s com!n de todos los resonadores de alta y muy alta frecuencia, de cristal. 0l tipo, longitud y espesor de un corte, y el
modo de vibración, determinan la frecuencia natural del cristal. $as frecuencias de resonancia de los cristales cortados @ van desde unos 455:z. Los cor"es CT y DT tienen esfuerzo cortante de baja frecuencia, y se usan m+s en el intervalo de 155 aD55@ vibra longitudinalmente, y se usa en el intervalo de D5 a 155hz. 14. /0!# se en"iende 'or coeficien"e de "e$'era"!ra 'osi"i(o y coeficien"e de "e$'era"!ra nea"i(o i la dirección del cambio de frecuencia es igual a la del cambio de temperatura, es decir, que un aumento de temperatura cause un aumento de frecuencia, y que una disminución de temperatura cause una disminución de frecuencia, se llama coeficien"e 'osi"i(o de "e$'era"!ra. i el cambio de frecuencia tiene dirección opuesta a la del cambio de temperatura (un aumento d temperatura causa una disminución de frecuencia y una disminución de temperatura causa un aumento de frecuencia), se llama coeficien"e nea"i(o de "e$'era"!ra. 16. /0!# se en"iende 'or cris"al de coeficien"e cero 0l cristal cortado A@ es casi un cristal perfecto, de coeficiente cero, desde temperaturas de congelación hasta ebullición, pero solo es !til en frecuencias menores que algunos cientos de <:z.
17.Dib!,e el circ!i"o el#c"rico e*!i(alen"e 'ara !n cris"al y describa los (arios co$'onen"es y s!s con"ra'ar"es $ec5nicas.
0l circuito el#ctrico equivalente de un cristal, cada componente el#ctrico equivale a una propiedad mec+nica del cristal. '3 es la capacitancia real formada entre los electrodos del cristal, y el cristal mismo es el diel#ctrico. '1 equivale a la docilidad mec+nica del cristal en vibración (llamada tambi#n resilencia o elasticidad). $ equivale a a la masa del cristal en vibración y - es la perdida por fricción mec+nica. 'omo un cristal tiene un circuito equivalente en serie y uno en paralelo, tambi#n hay dos impedancias equivalentes y dos frecuencias de resonancia en serie y paralelo. 28./C!5l de las confi!raciones 'ara osciladores de cris"al "iene la $e,or es"abilidad 0l semipuente -$'
