Núcleo Maracay

Dpto. de Ingeniería Electrónica

IX Término, 03-2004

Prof. Isabel Vera

Secciones A y B



Semanas 9 y 10 OSCILADORES.



Los osciladores son circuitos que generan a su salida una señal alterna periódica, valiéndose sólo de la polarización (DC) de sus componentes y prescindiendo de una señal externa.

Existen osciladores senoidales y de relajación (señales triangulares o cuadradas).



Antes de empezar recordemos un poco de la teoría de realimentación.

Sabemos que la función de transferencia de un circuito realimentado viene dada por la expresión:

reconoceremos si la realimentación es negativa o positiva, al revisar las siguientes inecuaciones:

Si entonces sabremos que la realimentación es NEGATIVA. (La ganancia realimentada es menor que la ganancia a lazo abierto)

Si entonces sabremos que la realimentación es POSITIVA. (La ganancia realimentada es mayor que la ganancia a lazo abierto).



Ahora pensemos un momento en lo siguiente: Si tenemos un circuito con realimentación de manera que:

tendremos algo como sigue:




En este diagrama se cumple que: Xi=Xs-(A*β*Xi)

Pensemos ahora, que decidimos eliminar las señal Xs de la entrada al sumador algebraico, pero asumamos que la señal de entrada al bloque de realimentación sigue siendo Xi. Esto implica que la señal Xi cumplirá con:

Xi= - (A*β*Xi)

de aquí se deduce que debe cumplirse que -(A*β) = 1 para poder afirmar que a la entrada del amplificador realimentado se sigue viendo la señal Xi.

Se define como GANANCIA DEL LAZO, a la relación entre la señal resultante a la salida del bloque de realimentación y la señal a la entrada de dicho bloque, es decir:

GANANCIA DEL LAZO =

Nos damos cuenta de que obtenemos una señal a la salida partiendo del hecho de que no hay señal externa a la entrada. En este caso se comprueba que si [A*β = 1] entonces habrá una señal resultante en el circuito. “Esto es, se crea un lazo donde la señal se sostiene a sí misma y se produce una salida en onda sinusoidal... este fenómeno se denomina oscilación” (Floyd, 2001, p.757).



Ahora recordemos que “A” y “β” pueden ser funciones con valores complejos, es decir, provienen de circuitos con elementos reactivos, lo cual implica tomar en cuenta tanto el módulo como la fase de la “Ganancia del Lazo” . De aquí se derivan los dos criterios de Barkhausen para que un circuito oscile de forma independiente y autosostenida:

Un criterio: El módulo de la función “Ganancia del Lazo” debe ser “1”. Expresado matemáticamente tendremos:

Otro criterio: La fase resultante de la “Ganancia del Lazo” debe ser 0º o (n*360º). Dicho de otra forma:

;



El criterio de Barkhausen podríamos decir que es uno solo, pero se desglosa en dos partes para que se cumpla a cabalidad.



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