Osciladores Con Circuitos Integrados

Osciladores Con Circuitos Integrados
OSCILADORES CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES.
Un oscilador es, básicamente, un amplificador al cual se le aplica una retroalimentación positiva, con lo que es capaz de regenerarse y dar a su salida una señal periódica. La Figura 1 muestra el diagrama de bloques de un oscilador, en el que se observa el símbolo general del amplificador más una red deretroalimentación, generalmente compuesta de resistencias y condensadores.

Figura 1 Diagrama a bloques de un oscilador.
Realmente, no todos los amplificadores retroalimentados entrarán en oscilación, siendo imprescindible para que lo hagan el cumplir dos requisitos fundamentales, conocidos con el nombre de criterios de Barkhausen, los cuales son necesarios y suficientes. Estos criterios son:
*El desfase total sufrido por una señal en lazo cerrado ha de ser 0º o múltiplo de 360º.
* El producto de (ganancia de voltaje del amplificador) por (factor de atenuación de la red de retroalimentación) ha de cumplir.
≥1 Ec. 1
Si este producto es igual a 1, el resultado es una onda senoidal pura, la cual degenerará en ondacuadrada para un producto superior a la unidad.
Existen diversos tipos de osciladores, en función de la forma de onda de salida que proporcionan, así es posible oír hablar de osciladores senoidales, de relajación (de ondas cuadradas), diente de sierra, etc., con lo que se puede establecer la siguiente clasificación:
* Osciladores senoidales. La forma de onda de salida es de tipo senoidal, y estánbasados en el desfase introducido por una red R–C. Opcionalmente existen los llamados osciladores de cuadratura, que son capaces de presentar dos salidas desfasadas 90º, es decir, proporcional una onda senoidal y cosenoidal simultáneamente.
* Osciladores no senoidales. Son todos los circuitos capaces de oscilar, que mantienen una onda de salida periódica cuya forma no es senoidal. Existendiversos tipos, cada uno de los cuales reciben un nombre especial. Entre los más importantes figuran los siguientes:
* Multivibradores. La forma de onda de salida es cuadrada.
* Generador diente de sierra. Es capaz de generar una forma de onda de crecimiento y caída exponencial.
* Triangular. Genera una forma de onda de crecimiento y caída constantes.
Los dos primeros tiposmencionados están basados en la carga y descarga de un condensador a través de una resistencia, razón por la cual también se les conoce con el nombre de osciladores de relajación. El tercero suele ser una aplicación directa de un integrador, el cual es capaz de proporcionar una onda triangular partiendo de una onda cuadrada.
Oscilador de relajación.
El circuito típico del oscilador de relajación semuestra en la Figura 2. Se compone básicamente, de un comparador con histéresis de voltaje de referencia 0, y su voltaje de entrada es el proporcionado por la carga de un condensador.

Figura 2 Oscilador de relajación con OpAmp.
Al conectar la alimentación, el condensador se encuentra descargado, siendo nulo, por tanto, su voltaje. Como un OpAmp nunca es ideal, existirá un pequeño voltaje offsetde salida 2 que, al aplicarse a la terminal no inversora de entrada, provocará la saturación del OpAmp. Suponga, para simplificar, que esta saturación es de signo positivo, es decir, 2 vale +. En estas condiciones la terminal no inversora se encuentra a un potencial de , en la que representa la relación.
β=R2R1+R2 Ec. 2
Si 2 es igual a+, el condensador , que inicialmente está descargado, comenzará a cargarse a través de 3, y transcurrido un tiempo determinado, el condensador habrá alcanzado un voltaje ligeramente superior a , siendo, por tanto, mayor el voltaje de la terminal inversora y provocando una saturación negativa del OpAmp, iniciándose nuevamente el proceso con polaridades invertidas. Las formas de onda del voltaje...