Defina Oscilar y Oscilador

“Año de la consolidación del Mar de Grau ”  ______________________________________  _______________________________________________  _________ 

INSTITUTO SU&ERIOR TECNOL'GICO ( (

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U.D:

COMUNICACIONES

ELECTRONICAS II Docente:

Alredo

Ana!ua Es"ecialidad: Electrónica Industrial Inte#rantes: %.

Aderl$ Alia#a

 +e,n )aldi-ieo C. Marcos /uilcate Ciclo:

)I

Año: 0. DE1INA OSCILAR 2 OSCILADOR.

OSCILAR: Es fuctuar entre dos estados o condiciones. Por consiguiente, oscilar es vibrar o cambiar, y oscilación es el acto de fuctuar de uno a otro estado.

OSCILADOR:

Es un dispositivo que produce oscilaciones, es decir, genera una orma de onda repetitiva. Hay muchas aplicaciones de los osciladores en las comunicaciones electrnicas, como las uentes de portadora de alta recuencia, uentes piloto, relo!es y circuitos de sincroni"acin. En las aplicaciones electrnicas, un oscilador es un dispositivo o circuito que produce oscilaciones el#ctricas. $na oscilacin el#ctrica es un cambio repetitivo de volta!e o de corriente en una orma de onda.

3. DESCRI4A LOS SIGUIENTES T5RMINOS: AUTOSOSTENIDO6 RE&ETITI)O6 1UNCIONAMIENTO LI4RE 2 CON DIS&ARO. AUTOSOSTENIDO: %os osciladores autosostenidos &o monoestables' son osciladores retroalimentados. $na ve" encendido, un oscilador retroalimentado genera una se(al de salida de ca, de la cual se regresa una peque(a parte a la entrada, donde se ampli)ca. %a se(al ampli)cada de la entrada aparece en la salida, y el proceso se repite.

RE&ETITI)O: $na oscilacin el#ctrica es un cambio repetitivo de volta!e o de corriente en una orma de onda.

1UNCIONAMIENTO LI4RE: $n oscilador autosostenido tambi#n se llama oscilador autnomo o de uncionamiento libre.

1UNCIONAMIENTO CON DIS&ARO: %os osciladores no autosostenidos requieren una se(al e*terna de entrada, o disparador , para producir un cambio en la orma de onda de salida. %os osciladores que no son autosostenidos se llaman tambi#n osciladores con disparo de inicio u osciladores monoestables .

9. DESCRI4A EL &ROCESO REGENERATI)O NECESARIO &ARA /UE SE &RODUCAN LAS OSCILACIONES AUTOSOSTENIDAS. En el que la salida depende de la entrada y viceversa. +e acuerdo con el criterio de Barkhausen , para que un circuito retroalimentado sostenga oscilaciones, la ganancia neta de volta!e en torno al la"o de retroalimentacin debe ser igual o mayor que la unidad, y el despla"amiento neto de ase en torno al la"o debe ser un mltiplo entero positivo de -/0.

;. ESCRI4A 2 DESCRI4A LOS CUATRO RE/UISITOS &ARA /UE TRA4A+E UN OSCLADOR CON RETROALIMENTACI'N. 1mpli)cacin, retroalimentacin positiva, determinacin de recuencia y una uente de potencia el#ctrica. AM&LI1ICACION: un circuito oscilador debe tener cuando menos un dispositivo activo y debe ser capa" de ampli)car volta!e. RETROALIMENTACION &OSITI)A un circuito oscilador debe tener una trayectoria completa para que la se(al de salida regrese a la entrada. la se(al de retroalimentacion debe ser regenerativa &o retroalimentacion positiva' y eso quiere decir que debe tener la ase correcta y la amplitud necesaria para sotener las oscilaciones. si la ase es incorrecta, o si la amplitud es insu)ciente las oscilaciones cesan. :

COM&ONENTES /UE DETERMINAN LA 1RECUENCIA: como por e!emplo resistores, inductores, capacitores o crsitales que permitan a!ustar la recuencia de operacin. 1UENTE DE &ODER: un oscilador debe tener una uente de energia electrica, que puede ser una uente de cd .

=/U5 LA CAUSA>

En el oscilador de hartley, la parte de la de la energ?a que se retroalimenta a la base @: se determina con la relacin de %:b a la inductancia total, %:a 4 %:b. si la energ?a que se retroalimenta es insu)ciente, se amortiguan las oscilaciones.

00. DESCRI4A EL 1UNCIONAMIENTO DE UN OSCILADOR DE %ARTLE2 2 EL DE UN OSCILADOR DE COL&ITTS.

El oscilador de hartley unciona como sigue< en el encendido inicial aparece una multitud de recuencias en el colector @: y se acoplan al circuito tanque a trav#s de 7A. El ruido inicial proporciona la energ?a necesaria para cargar a 7:. $na ve" que 7: se carga parcialmente, comien"a la accin del oscilador. $na parte del volta!e oscilatorio del circuito tanque va a trav#s de %:b, y se retroalimenta a la base @: donde se ampli)ca. %a se(al ampli)cada aparece desasada :B/C en el colector, respecto a la se(al de base. 2e hace otro despla"amiento de ase :B/C mas a trav#s de %:D en consecuencia, la se(al que regresa a la base de @: esta ampli)cada y con su ase despla"ada -/C por lo anterior, el circuito es regenerativo y sostiene oscilaciones sin se(al e*terna de entrada.

El oscilador de colpitts el uncionamiento de este oscilador es muy parecido al oscilador de hartley, con la e*cepcin de que se usa un divisor capacitivo en lugar de una bobina con derivacin.

03.

DE1INA LA ESTA4ILIDAD DE 1RECUENCIA.

Es la capacidad de un oscilador para permanecer en una recuencia )!a, y es de primordial importancia en los sistemas de comunicaciones. 7on recuencia, se especi)ca la estabilidad de recuencia como de corto o de largo pla"o.

09. %AGA UNA LISTA DE 1ACTORES /UE A1ECTAN LA ESTA4ILIDAD DE 1RECUENCIA DE UN OSCILADOR.

2on varios los actores que aectan la estabilidad de un oscilador. %os m3s obvios son los que aectan en orma directa el valor de los componentes que determinan la recuencia. 2e incluyen los cambios de inductancia, capacitancia y resistencia causados por variaciones ambientales de temperatura y humedad, y cambios en el punto de reposo de los transistores normales y de eecto de campo. ambi#n las fuctuaciones de las uentes de poder de cd aectan la estabilidad. %a estabilidad de la recuencia de los osciladores de RC o de LC se puede me!orar mucho regulando el suministro de cd y minimi"ando las variaciones ambientales.  ambi#n se pueden usar componentes especiales, independientes de la temperatura.

0;.

DESCRI4A EL E1ECTO &IEOEL5CTRICO.

2e presenta cuando se aplican esuer"os mec3nicos oscilatorios a trav#s de una estructura de red cristalina , y generan oscilaciones el#ctricas, y viceversa. El esuer"o puede tener la orma de compresin, tensin, torsin o cortante. 2i el esuer"o se aplica en orma peridica, el volta!e de salida es alterno. 1l rev#s, cuando se aplica un volta!e alterno a trav#s de un cristal con la recuencia natural de resonancia, o cerca de ella, el cristal comen"ar3 a oscilar mec3nicamente. 1 este proceso se le llama excitación de vibraciones mecánicas en un cristal.

0 %AGA UNA LISTA DE )ARIOS CORTES DE CRISTAL6 DESCR4ALOS 2 COM&ARE SUS ESTA4ILIDADES. %os cristales completos de cuar"o tienen una seccin transversal he*agonal, con e*tremos de punta. 7uando se corta una oblea de cristal en direccin paralela al e!e " con sus caras perpendiculares al e!e *, se obtiene lo que se llama un cristal de perpendiculares al e!e y, se obtiene el cristal de corte y, se pueden obtener diversos cortes girando el plano de corte respecto a uno o m3s e!es. Hay otros tipos de cortes de cristal que incluyen los cortes F, 7, +, E, 17, G, ;,  y I. El corte 1 es el mas comn de todos los resonadores de alta y muy alta recuencia, de cristal. El tipo, longitud y espesor de un corte, y el modo de vibracin, determinan la recuencia natural del cristal. %as recuencias de resonancia de los cristales cortados 1 van desde unos B//Jh" hasta unos -/ ;h" . los cortes 7 y + tienen esuer"o cortante de ba!a recuencia, y se usan mas en el intervalo de :// a 8//Jh". El corte ; vibra longitudinalmente, y se usa en el intervalo de 8/ a ://Jh", y el corte  tiene un intervalo til menor que 8/Jh".

08. DESCRI4A C'MO 1UNCIONA UN OSCILADOR DE CRISTAL DE SO4RETONOS. 7omo se di!o arriba, para aumentar la recuencia de vibracin de un cristal de cuar"o, la oblea de cuar"o se hace m3s delgada. Esto impone un l?mite ?sico obvio< mientras m3s delgada es la oblea, es m3s susceptible a da(arse y se hace menos til. 1unque el l?mite pr3ctico para los osciladores de cristal en modo undamental es de unos -/ ;H", es posible hacer traba!ar el cristal en modo de sobretonos o armnicas. En este modo se pueden tener vibraciones relacionadas armnicamente en orma simult3nea con la vibracin undamental. En el modo de sobretono, el oscilador se sintoni"a para traba!ar en la tercera, quinta, s#ptima o hasta en la novena armnica de la recuencia undamental del cristal. %as armnicas se llaman sobretonos, porque no son verdaderas armnicas. %os abricantes pueden procesar cristales de tal modo que se reuerce un sobretono m3s que los dem3s. 1l usar el modo de sobretono

0?. =CU*L ES LA )ENTA+A DE UN OSCILADOR DE CRISTAL DE SO4RETONOS6 RES&ECTO A UN OSCILADOR CON)ENCIONAL DE CRISTAL> 1l usar el modo de sobretono aumenta el limite til de los osciladores normales de cristal, hasta unos A//;h" %os cristales de cuar"o &convencional' traba!an adecuadamente hasta los :/ ;h" de recuencia undamental. Para lograr recuencias mas altas, podemos emplear un cristal que vibre en los sobretonos. +e esta orma, podemos alcan"ar recuencias de hasta ://;h". Kcasionalmente, la turmalina, mas cara, pero mas resistente se emplea a recuencias mayores.

0@. =/U5 /UIERE DECIR COE1ICIENTE &OSITI)O DE TEM&ERATURA> =/U5 /UIERE DECIR COE1ICIENTE NEGATI)O DE TEM&ERATURA> 2i la direccin del cambio de recuencia es igual a la del c ambio de temperatura, es decir, que un aumento de temperatura cause un aumento de recuencia, y que una disminucin de temperatura cause una disminucin de recuencia, se llama coe)ciente positivo de temperatura. 2i el cambio de recuencia tiene direccin opuesta a la del cambio de temperatura &un aumento de temperatura causa una disminucin de recuencia y una disminucin de temperatura causa un aumento de recuencia', se llama coe)ciente negativo de temperatura.

0B.

=/U5 ES UN CRISTAL CON COE1ICIENTE CERO>

7uyos coe)cientes de temperatura son de _: hasta _: H">;H">07. El cristal cortado G es casi un cristal perecto, de coe)ciente cero, desde temperaturas de congelacin hasta ebullicin, pero slo es til en recuencias menores que algunos cientos de Jilohert".

37. %AGA UN ES/UEMA DEL CIRCUITO EL5CTRICO E/UI)ALENTE DE UN CRISTAL6 2 DESCRI4A LOS DI)ERSOS COM&ONENTES 2 SUS CONTRA&ARTES MEC*NICAS.

%a )gura muestra el circuito el#ctrico equivalente de un cristal, cada componente el#ctrico equivale a una propiedad mec3nica del cristal. 7A es la capacitancia real ormada entre los electrodos del cristal, y el cristal mismo es el diel#ctrico. 7: equivale a la docilidad mec3nica del cristal en vibracin &llamada tambi#n resilencia o elasticidad'. % equivale a a la masa del cristal en vibracin y 6 es la perdida por riccin mec3nica. 7omo un cristal tiene un circuito equivalente en serie y uno en paralelo, tambi#n hay dos impedancias equivalentes y dos recuencias de resonancia< en serie y paralelo.

30. =CU*L CON1IGURACI'N DE OSCILADOR DE CRISTAL TIENE LA ME+OR ESTA4ILIDAD> El semipuente 6%7.