Oscilador De Alta Frecuencia

ELECTRÓNICA 2

INFORME LABORATORIO 3:

OSCILADOR DE ALTA FRECUENCIA

Instituto de Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería Universidad de la República

Resumen:
El objetivo de la siguiente práctica de laboratorio consiste en diseñar y armar un circuito oscilador de alta frecuencia, basado en un oscilador Colpitts, estudiando distintas características de su diseño y su implementación,considerando las no idealidades principales para su correcto funcionamiento. Se logró un oscilador que responde correctamente a la frecuencia especificada pero con algunas carencias en la amplitud de las oscilaciones.

Introducción:
Para esta práctica se partió de las siguientes especificaciones:     Frecuencia de oscilación de 1 MHz Amplitud de oscilación en la carga de 5 V de picoResistencia de carga de 1.2 kΩ Mínima tensión de alimentación

En este trabajo se pretende mostrar al lector los pasos y procedimientos del diseño del circuito en cuestión, los resultados experimentales contrastados con los teóricos y el análisis de los mismos, pretendiendo explicar y fundamentar las diferencias encontradas. En primera instancia se presentara un breve fundamento teórico, el cual seconsidera necesario para comprender las secciones posteriores. Luego, en la sección Experiencia y resultados, se explica tanto lo realizado en el laboratorio como en el diseño, los resultados obtenidos y su análisis, y finalmente se incluye una sección en donde se esbozan las principales conclusiones.

Fundamento teórico:
Para poder construir un oscilador Colpitts, es necesario entender la teoríadetrás de un sistema oscilatorio genérico, para luego aplicar los criterios de un oscilador para este caso en particular. El diagrama de bloques de un sistema oscilatorio genérico está dado por el siguiente esquema:

Donde el bloque A amplifica, el B ajusta la frecuencia y C controla la amplitud de la oscilación. Para lograr la oscilación se debe cumplir el criterio de Barkhausen (ver anexo pormás detalles), donde el mismo describe una manera de obtener un oscilador funcional partiendo de la transferencia de lazo abierto del circuito. El oscilador Colpitts utiliza un transistor para amplificar que es representado por el bloque A, un circuito tanque como bloque B (filtra todas las frecuencias menos la de resonancia) y un control de

amplitud que veremos con detalle a continuación. Elbloque C es el responsable de cumplir con el criterio de Barkausen, donde el mismo se encarga de la condición de oscilación y de arranque. La manera de implementar el bloque C en el oscilador está dado por el “manejo” particular que se le da al transistor, donde la ganancia del transistor es controlada mediante el manejo de la tensión baseemisor. Las cuentas y la forma de lograr este manejo deamplitud están especificadas en el preinforme. Dicho esto se puede explicar por qué existe en el oscilador un circuito encargado de filtrar las frecuencias no deseadas, manteniendo únicamente una banda muy angosta de frecuencias. Se puede explicar por qué existe un transistor en configuración de amplificador, y por qué la realimentación está dada por el emisor del transistor.

Experiencia yresultados:
Descripción de la experiencia: Durante el laboratorio se realizaron diversas medidas sobre el oscilador diseñado, para verificar su funcionamiento. La más destacable es su frecuencia de oscilación, pero también se midieron varios puntos de funcionamiento en DC y la excursión a la salida. Para medir la frecuencia y la excursión se alimento el circuito y se visualizo la salida con unosciloscopio digital, midiendo con el mismo los parámetros de interés. Los puntos de DC fueron medidos con un multímetro digital, para corroborarlos con los hallados teóricamente. El esquema del circuito armado es el que se muestra a continuación:

Para el diseño del mismo se realizó el siguiente procedimiento (para ver los detalles del mismo recurrir al pre-informe, incluido en el anexo): Partiendo...