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GENERACIÓN DE SEÑALES

Para que ocurran las oscilaciones autosuficientes, un circuito debe cumplir los cuatro requisitos básicos para las oscilaciones indicados anteriormente, cumplir con el criterio de la ecuación 2-1, y encajar en el modelo básico para el circuito de retroalimentación mostrado en la figura 2-1. Aunque la acción del oscilador puede realizarse de muchas formas distintas, lasconfiguraciones más comunes utilizan redes desplazadoras de fase RC, circuitos tanque LC, cristales de cuarzo, o chips de circuito integrado. El tipo de oscilador utilizado para una aplicación en particular depende de los siguientes criterios:
1. Frecuencia de operación deseada
2. Estabilidad de frecuencia requerida
3. Operación de frecuencia variable o fija
4. Requisitos de distorsión olimitaciones
5. Potencia de salida deseada
6. Tamaño físico
7. Aplicación (esto es, digital o analógico)
8. Costo
9. Confiabilidad y durabilidad
10. Exactitud deseada

Oscilador puente de Wien
El oscilador de puente de Wien es un oscilador desplazador de fase RC que utiliza retroalimentación positiva y negativa. Es un circuito oscilador relativamente estable y de baja frecuencia que sesintoniza fácilmente y que se suele utilizar en los generadores de señales para producir frecuencias entre 5 Hz y 1 MHz. El oscilador puente de Wien es el circuito que utilizó Hewlett y Packard en su diseño original para los generadores de señales.

La figura 2-2a muestra una red sencilla adelantada – atrasada. En la frecuencia de oscilación (ƒo), R =XC y la señal experimentan un desplazamientoen fase de 45° a través de Z1 y un desplazamiento en fase de +45° a través de Z2. En consecuencia, en ƒo, el desplazamiento en fase, total a través de la red adelantada - atrasada es exactamente 0o. En frecuencias inferiores a la frecuencia de oscilación, el desplazamiento en fase a través de la red adelantada y para frecuencias superiores al desplazamiento en fase se atrasa. En frecuenciasextremadamente bajas, C1 se ve como un circuito abierto y no hay salida. En frecuencias extremadamente altas, C2 se ve como un corto circuito y no hay salida.

Una red adelantada – atrasada es un divisor de voltaje reactivo, en donde el voltaje de entrada se divide entre Z1 (la combinación de series de R1 y C1) y Z2 (la combinación paralela de R2 y C2). Por lo tanto, la red adelantada-atrasadaselecciona frecuencias y el voltaje de salida es máximo en ƒ0. La función de transferencia para la red de retroalitación (B) es igual a Z2(Z, + Z2) y es máximo e igual a 1/3 en ƒo.
[pic]
Figura 2-2 Red adelantada-atrasada: (a) configuración del circuito; (b) curva de transferencia de entrada contra salida (B).

La figura 2-2b muestra una gráfica de B contra frecuencia donde R1 = R2 y C1 = C2. Porlo tanto, ƒ o se determina de la siguiente expresión:
[pic]
En donde R = R1 = R2
C = C1 = C2

La figura 2-3 muestra un oscilador puente de Wien. La red adelantada – atrasada divisor del voltaje resistor constituyen un puente de Wien (de ahí el nombre de oscilador puente de Wien). Cuando el puente está balanceado, la diferencia de voltaje es igual a cero. El divisor de voltaje proporcionaretroalimentación negativa o degenerativa, que desplaza la retroalimentación positiva o regenerativa de la red adelantada – atrasada. La relación de los resistores en el divisor de voltaje es 2:1, que establece la ganancia de voltaje no inversora del amplificador A1 a Rf/R1 +1=3. Por lo tanto, en ƒO, la señal en la salida de A1 se reduce por un factor de 3 conforme pasa por una red adelantada –atrasada (β = 1/3) y luego amplificado por 3 en el amplificador A1. Así, en ƒO la ganancia de voltaje del lazo es igual a Aol β o 3 X 1/3 = 1.

Para compensar la falta de balanceamiento en el puente y las variaciones en los valores de los componentes debido al calor, se agrega al circuito un control automático de ganancia (CAG). Una forma sencilla de proporcionar ganancia automática es reemplazar...
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