PRACTICA 3 - ELECTRONICA DE COMUNICACIONES

UNIVERSIDAD FERMÍN TORO VICERECTORADO ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES SEDE CABUDARE

PRÁCTICA Nro 3 OSCILADORES Participante: Kent González Ángel Mastromartino Asignatura: Lab. Electrónica de Comunicaciones Prof. Yonder Pérez SAIA c

JULIO, 2017

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DE COMUNICACIONES Esta revista se logró diseñar y realizar gracias a la participación de:  

Kent González Ángel Mastromartino

Laboratorio de Electrónica de Comunicaciones Sección: SAIA C. Tutor: Yonder Pérez.

Derechos Reservados

En esta revista se busca dejar de una manera resumida y más clara al lector la aplicaciones de Osciladores, especialmente en la electrónica de comunicaciones.

Este ejemplar puede servir de apoyo para estudios en la Electrónica.

Sin más preámbulos esperamos que la labor aquí realizada sea de agrado para los lectores de ésta revista.

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Práctica 3 ACTIVIDAD Nro 1 

PARTE I Circuitos Básicos.

1. Realice el montaje del circuito de la figura.

Diseñe para lograr un periodo de 50 µs:

De la siguiente manera, se tiene: T = 2.2 x R x C Entonces, si C = 22µF Tenemos que: R= , Ahora sustituyendo los valores: R=

= 1,03 K

Luego: R1 R2 = R Ahora si R1 = R2 tenemos: R1 = R2 = 2R = 2 (1,03K) R1 = R2 = 2,06K Asimismo, el amplificador operacional esta alimentado de manera positiva, se tiende a saturar.

En el mismo orden de ideas, suponiendo que “C” está descargado y Vo = + Vsat:  Identifique el circuito: Se puede identificar como un Circuito Oscilador de Relajación

+

V= -

+

Luego, se usamos V > V . Se cambia la salida a –Vsat y cargando el capacitor.

Sustituyendo en la ecuación, tenemos que: +

V= +

Asimismo, Vc superará a V y Vo conmuta otra vez a +Vsat, el cual resiste el ciclo indefinidamente.

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

Visualice en el osciloscopio y dibuje la onda de salida (Vo Vs t):

Para realizar cambios en el periodo de la señal obtenida, que elemento del circuito cambiaría.

Al realizar cambios, éstos deben ser en R y/o C. Por otro lado, con un potenciómetro en R, también se podría obtener un oscilador de frecuencia variable. 

¿Qué onda se genera en el terminal negativo del amplificador operacional (V_ Vs t), explique su funcionamiento?

Se generó una Onda Senoidal, la cual oscila continuamente a los valores negativos V- -Vsat.

2. Monte el circuito de la figura 2.a y simule el de la figura 2.b. Energice con 12V. :

CIRCUITO 2.A

CIRCUITO 2.B

Salida en el Osciloscopio

Salida en el Osciloscopio

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PARTE 3

06 Identifique los circuitos: Los dos montajes, son Circuitos Osciladores de corrimiento de fase.

Identifique y monte el siguiente circuito.

Explique el funcionamiento de ambos circuitos osciladores. ¿Cuál es la diferencia?

Los Osciladores son realimentados y a su vez usan un amplificador para suministrar la energía necesaria al oscilador formando en el circuito una realimentación para mantener la oscilación. Es en este tipo de circuito de realimentación donde se pierde la energía que tiene que suministrar el amplificador para el continuo funcionamiento del oscilador.

Asimismo, un Oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia.

Realice los cálculos necesarios: Mediante la siguiente ecuación, tenemos que para tener una frecuencia de 1KHz, se realiza de la sigueinte manera: R= Ahora, sustituyendo los valores: R= = 6.5 KΩ Luego, tenemos que: R= = 2.2 KΩ Entonces: Teniendo a RF = 29 (2.2KΩ) Nos da como resultado: RF = 63.8 KΩ Sustituyendo éstos valores en el circuito, tendriamos los datos para la frecuencia de 1KHz.

Es un Circuito Oscilador de Onda Senoidal ¿Cómo funciona este circuito?

El oscilador, tiene una etapa electrónica que, siendo alimentada con una tensión continua, proporciona una salida periódica, que puede ser aproximadamente sinusoidal, o cuadrada, o diente de sierra, triangular, entre otras. O sea que la esencia del oscilador es “crear” una señal periódica por sí mismo, sin que haya que aplicarle señal alguna a la entrada.

Conecte la salida al osciloscopio ¿Qué observa?

07 Como se representa en la gráfica anterior del osciloscopio, el primer oscilador (primera etapa) genera una oscilación cuya estabilidad no está definida, por lo tanto se corre la señal a otro oscilador que la desplaza en fase aproximadamente 180º cumpliendo la condición de oscilación. Asimismo, idealidad de los Amp Op los espurios son disminuidos por lo cual solo hay que sujetar el circuito a la ganancia requerida para oscilación, la salida está limitada con los zener contrapuestos para eliminar los picos y tener una señal regulada.

ACTIVIDAD Nro 2 Simule los osciladores de las figuras 4.a y 4.b. 

Muestre la gráfica de ambos circuitos.

CIRCUITO 4.B CIRCUITO 4.A

08 Explique el funcionamiento de los circuitos: El circuito 4.A, es un oscilador de Puente de Wien, en el cual tiene una par de redes RC que generan la oscilación uno en paralelo y el otro en serie con una amplificador para amplificar la señal.

-

Circuito 4.A:

El circuito es un puente de Wien.

Donde: FO = El circuito tiene la funcíon de transferencia, donde: Vo(jw) =

-

Circuito 4.B:

Tenemos un Oscilador de Pierce / Oscilador controlado por cristal.

El circuito consiste en una red de oscilación en paralelo con un cristal de cuarzo. Que se caracteriza porque a la frecuencia de oscilación el cristal posee una reactancia inductiva máxima. Por lo tanto el voltaje máximo recae en el cristal y la asociación de condensadores acopla el voltaje para la salida.

Tenemos, para un cuarzo de 2 MHz: L = 0,52 H Cs= 0,012 pF Entonces:

Entonces:

= =

Luego: ∆v =

= 1, entonces;

=3–1=2

Tenemos: RF/R1 = 2 Se escoge Rf para garantizar oscilación Con R2 = R3 = 10K C = 16 nF F= F= Entonces: Fo R1 = 10K RF = 25K T = 1mseg

= 955,22 Hz

Escogemos: RF = 2R1 RF = 20K C1 = C2 = 0,1nF

= 12,56 Mrad / Seg = 2,015 MHz

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ACTIVIDAD No. 3 DISEÑE UN OSCILADOR COLPITS PARA UNA FRECUENCIA DE 1 KHZ CON : a. BJT

b. FETS

c. AMPLIFICADOR OPERACIONAL

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ACTIVIDAD Nro. 4 DISEÑE UN OSCILADOR HARTLEY PARA UNA FRECUENCIA DE 1 KHZ CON : a. BJT

b. FETS

c. AMPLIFICADOR OPERACIONAL

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CONCLUSIONES  Se comprobó la importancia del AO, esto hace de los amplificadores operacionales sean dispositivos electrónicos muy versátiles.  Se experimentó con varias configuraciones no lineales de los Amplificadores Operacionales, verificando su funcionamiento.  Un oscilador es, básicamente, un amplificador al cual se le aplica una retroalimentación positiva, con lo que es capaz de regenerarse y dar a su salida una señal periódica.  En un oscilador electrónico es fundamentalmente un amplificador, cuya señal de entrada se toma de su propia salida a través de un circuito de realimentación.

 Existen diversos tipos de osciladores, en función de la forma de onda de salida que proporcionan, así es posible oír hablar de osciladores senoidales, de relajación (de ondas cuadradas), diente de sierra, entre otros.  La importancia del Amplificador Operacional en la electrónica actual, es que permite diseñar bloques funcionales con uncomportamiento que es independiente de las características del elemento amplificador.  En electrónica un oscilador

es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia.

Dicho de otra forma, es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo (corriente periódica)