Telecomunicaciones

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Tema 3. Osciladores senoidales
Asignatura: Electrónica de Comunicaciones Curso: 2006/07 Universidad de Extremadura http://tsc.unex.es/~ycampos

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Índice
1. Introducción. 1.1 Definición de oscilador. Concepto de estabilidad 1.2 Figuras de mérito de los osciladores 1.3 Mecanismos de funcionamiento 2. Osciladores con realimentación 2.1 Principios de funcionamiento. Criterios 2.2 Ejemplos deosciladores con realimentación 3. Osciladores de resistencia negativa

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Índice
5. Osciladores con cristales de cuarzo. 6. Osciladores controlados por tensión.

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Introducción
• Oscilador: circuito que genera una señal a su salida sin aplicar ninguna señal a suentrada. • Convierte potencia DC a RF

Ejemplo de aplicación

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Concepto de estabilidad
• Estabilidad de un amplificador: que no aparezcan oscilaciones indeseadas. • Estabilidad de un oscilador: estabilidad en frecuencia o en amplitud (que éstas no varíen).

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Figuras demérito de osciladores
• Frecuencia. Rango de sintonía (si es sintonizable). • Potencia de salida: potencia de RF que entrega a una carga de referencia. • Niveles de armónicos

⎛ Pi ⎞ Nivel armónicoi = 10 log⎜ ⎟ ⎜P ⎟ ⎝ 0⎠
P0: potencia del fundamental Pi:potencia del armónico de orden i
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Pi Nivel armónicoi = P0

[dBc]

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Figuras demérito de osciladores
• Rendimiento de potencia:

Re n dim iento =

Pc arg a PDC

100%

• “Pushing”: variación de la frecuencia del oscilador con la tensión de polarización del dispositivo. Ejemplo: x kHz/voltio.

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Figuras de mérito de osciladores
• Deriva de la frecuencia con la temperatura. Toma especial importancia en elproceso de encendido. X ppm/ºC • Ruido de fase. Todo oscilador genera un espectro de ruido que se concentra alrededor de la frecuencia central de oscilación y que proviene del ruido generado en el dispositivo activo.

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Ruido de fase

El ruido de fase se mide en dBc/Hz a una cierta distancia de la portadora.

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Mecanismos de funcionamiento
• Osciladores con realimentación. • Osciladores de resistencia negativa.

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Osciladores de realimentación
• Constan de tres partes: • Un dispositivo activo, con ganancia a la frecuencia de oscilación. • Una red de realimentación (circuito resonante). • Unmecanismo de limitación de la amplitud de las oscilaciones.
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[GR_UPM]

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Osciladores de realimentación
G(ω) H(ω)
V0 (ω ) G (ω ) = Vi (ω ) 1 − G (ω ) H (ω )

+

Si 1-G(ω)H(ω)=0ïtransferencia infinita (salidas no nulas para entradas nulas)
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Condición de arranque delas oscilaciones
• Al conectar la alimentación de un oscilador, al principio no hay oscilaciones. Sin embargo, cualquier pequeña tensión aleatoria, producida por el ruido, se amplifica automáticamente cada vez más si se cumple la condición de arranque de las oscilaciones:
G (ω )H (ω ) > 1



del oscilador

G (ω )H (ω ) es el módulo de la ganancia en lazo abierto

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Osciladores de realimentación

G(ω)

H(ω)

Lazo abierto
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Criterios de oscilación
• Condiciones de oscilación (criterio de Barkhausen): • El módulo de la ganancia en lazo abierto es 1. • La fase de la ganancia en lazo abierto es 0 .

G (ω )H (ω ) = 1 ∠G (ω )H (ω ) = 0

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