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Presentación

Tema 4: Osciladores Senoidales..

En el tema 4 se analizan distintos circuitos que producen en su salida una onda
senoidal, y para cada uno de ellos se obtienen:
a) La ecuación correspondiente a la frecuencia de oscilación.
b) La ecuación que establece la condición que ha de cumplirse para que se
produzcan y mantengan dichas oscilaciones.
Todo este análisis está basado enel criterio de Barkhausen.

CUESTIONES DEL TEMA - IV
1. Introducción. …………………………………………………………..T1
2. Principios básicos para la oscilación……………………………..T2
3. Clasificación de los osciladores senoidales……………………..T10
4. El Oscilador en puente de Wien…………………………………….T12
5. El Oscilador de desplazamiento de fase………………………….T17
6. Generalidades de los osciladores LC……………………………..T23
7. El osciladorColpitts…………………………………..……………..T26
8. El oscilador Hartley…………………………………………………..T31
9. Osciladores de cristal………………………………………………..T36

Gerardo Maestre

Universidad de Huelva

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1. Introducción.

Tema 4: Osciladores Senoidales..

Un oscilador es un amplificador inestable que genera en su salida una forma de
onda periódica, con amplitud y frecuencia fija, sin ninguna señal externa deentrada.
Un amplificador con realimentación negativa es inestable si posee un margen de
fase igual o menor que cero. Con esta condición la realimentación negativa se
convierte en positiva y la salida del amplificador será oscilatoria.
Existen dos tipos de osciladores:
OSCILADORES SENOIDALES:
Producen en su salida una forma de onda senoidal.

OSCILADORES DE RELAJACIÓN.
Producen formas deondas cuadradas, rectangulares, triangulares, pulsos, etc.

Gerardo Maestre

Universidad de Huelva

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2. Principios básicos para la oscilación.

Tema 4: Osciladores Senoidales..

Amplificador Básico
Vi = 0

+
+

Ve ( ω0 )

Vf ( ω0 )

V0 ( ω0 )

A vf

β ( ω0 )

Red selectiva de la
frecuencia de osclación ω0
Características del oscilador senoidal:
Realimentaciónpositiva sin señal de entrada.
ω0 es la frecuencia de la salida del oscilador.
Un amplificador básico (inversor o no inversor ) con ganancia Avf y alta resistencia de
estrada
Una red de realimentación que selecciona la frecuencia de oscilación ( Normalmente
es una red “RC”, una red”LC” o un “cristal piezoeléctrico”).
Gerardo Maestre

Universidad de Huelva

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2. Principios básicos para laoscilación.

Tema 4: Osciladores Senoidales..
La salida del oscilador es:

Vo( jω0 ) = Avf × Ve( jω0 )
La salida de la red selectiva de frecuencia es:

Vf ( jω0 ) = β( jω0 ) × V0 ( jω0 )
Sustituyendo V0(jω0):

Vf ( jω0 ) = β( jω0 ) × Avf × Ve( jω0 ) ⇒

Vf ( jω0 )
= β( jω0 ) × Avf
Ve( jω0 )

Como Vf(jω0) = Ve(jω0) la ecuación anterior queda de la forma:

β ( jω0 ) × Avf = 1
Lafunción de transferencia de lazo es igual a la unidad.

Gerardo Maestre

Universidad de Huelva

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2. Principios básicos para la oscilación.

Tema 4: Osciladores Senoidales..

La ecuación subrayada se conoce como el Criterio de Barkhausen el cual establece las
dos condiciones que han de cumplirse para que se produzcan y se mantengan las
oscilaciones senoidales a la frecuencia deoscilación ω0.
Consideramos 1 como un vector 1 + j0, cuyo módulo es 1 y cuyo ángulo de fase es
0º o 360º.
CONDICIÓN DE MÓDULO.
El módulo de la función de transferencia de lazo, a la frecuencia de oscilación ω0,
ha de ser igual a la unidad. (En la práctica ligeramente superior a la unidad).

β( jω0 ) × Avf = 1
CONDICIÓN DE ÁNGULO.
El ángulo de fase de la función de transferencia de lazo ha deser igual a 0º o 360º.

∠β( jω0 ) × Avf = (0º o 360º )
Gerardo Maestre

Universidad de Huelva

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Tema 4: Osciladores Senoidales..

2. Principios básicos para la oscilación.

Un ángulo de fase de 0º o 360º equivale a decir que la parte imaginaria de la
función de transferencia de lazo vale cero
a) Si el amplificador básico es un amplificador inversor de tensión, la
red selectiva...