Amplificadores de RF

Osciladores
Un oscilador es básicamente es un dispositivo capaz de transformar la energía de corriente continua a una corriente alterna a una determinada frecuencia. Esta corriente alterna puede tomar una forma de onda senoidal, cuadrada o de diente de sierra, entre otras. Se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural que constituyen una bobinaL (inductancia) y un condensador C (Capacitancia), mientras que a los demás se le asignan nombres especiales. Generalmente, un circuito oscilador está compuesto por: un circuito oscilante, un amplificador y una red de realimentación.
En un oscilador electrónico lo que se pretende es obtener un sistema de oscilación que sea estable y periódico, manteniendo una frecuencia y una forma de ondaconstante. Para ello se aprovecha el proceso natural de oscilación amortiguada que poseen los circuitos compuestos por elementos capacitivos o inductivos. Estos elementos tienen la capacidad de almacenar carga eléctrica en su interior y descargarse cuando la carga que los alimentaba ha desaparecido.
Los osciladores pueden clasificarse en dos grandes grupos los senoidales y los de relajación. Dentrode los osciladores senoidales tenemos los de realimentación, los de resistencia negativa y los conformadores. En los osciladores senoidales de realimentación se encuentran los L-C (Colpitts, hartley, clapp, Armstrong), a cristal y los R-C (puente Wein, T-puenteado). Mientras que los de resistencia negativa se dividen en diodo túnel y unijuntura.
Dentro de los osciladores de relajación podemosencontrar los multivibradores, por ejemplo 555, operacionales, VCO, y los de resistencia negativa. Estos últimos se dividen en diodo túnel y unijuntura.
A la hora de seleccionar el tipo oscilador que necesitamos utilizar debemos tener en cuenta ciertos parámetros básicos. Estos son la frecuencia de operación, la amplitud que queremos obtener en la salida, la estabilidad tanto de la frecuencia comode la amplitud , la pureza de la forma de onda de salida y la posibilidad que ocurran modos de oscilación no deseados.

Oscilador Senoidal de Realimentación
En el oscilador realimentado debemos tener un circuito de realimentación positiva para que éste oscile. Las características de este tipo de osciladores son amplificación, lazo de realimentación positiva y un circuito para controlar lafrecuencia.
Un oscilador realimentado utiliza un amplificador para suministrar la energía necesaria al oscilador y un circuito de realimentación para mantener la oscilación.
Es en este circuito de realimentación donde se pierde la energía que tiene que suministrar el amplificador para el continuo funcionamiento del oscilador.
Realimentación positiva:
-
-Vi = Tensión de entrada
- Vo =Tensión de salida
- B = Ganancia del circuito de realimentación
- Ao = Ganancia del amplificador con lazo abierto Ao = Vo / Vi (no se toma en cuenta la realimentación). Ver el gráfico
- Vf = Tensión de realimentación
- Ac = Ganancia en lazo cerrado
- BAo = Este producto (B x Ao) se llama ganancia de lazo
Para realimentación positiva, la ganancia de lazo cerrado es: Ac = Ao/ [1-BAo]
Si el producto B x Ao se aproxima a "1", el denominador de la fórmula anterior tiende a "0" y como consecuencia la ganancia de lazo cerrado Ac, tiende al infinito. Estas ganancias tan altas producen oscilaciones.
Las condiciones de oscilación del circuito estan establecidas por los criterios de Barkhausen. Los mismos establecen que a la frecuencia de trabajo f0, la fase de la gananciade lazo debe ser 0 + 2kπ y la magnitud de la ganancia de lazo debe ser igual a 1. En forma analítica queda de la siguiente manera:
fase(°(f0)A(f0)) = 0 + 2kπ
|°(f0)A(f0)| = 1
Tensión de Arranque:
Podemos decir que la tensión de arranque es en realidad ruido térmico. Este proviene de las resistencias del circuito, ya que podemos pensar en cada resistencia como una pequeña fuente de...