Electronica_puente Wien

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD MADERO

ING. ELECTRONICA ELECTRONICA ANALOGICA 3

EL OSCILADOR EN PUENTE DE WIEN

El oscilador en puente de wien es el circuito oscilador tipico tanto para pequeñas frecuencias como para frecuencias moderadas , en el rango de 5 Hz a 1 Mhz, se usa casi siempre en los generadores de audio comerciales y tambien se prefiere , generalmente , en otras aplicaciones de pèqueña frecuencia. CIRUITO DE RETARDO Utilizando numeros complejos. La ganancia de tension del circuito de desacoplo de la figura siugiente resulta.

A)circuito de desacoplo. Vout /Vin=− j Xc/ r jXc En esta ecuacion da lugar a una magnitud cuyo modulo es : Vout /Vin= Xc/[ R2 Xc 21 /2 ] y el angulo de fase :

=arctan  R/ Xc Donde

 es el angulo de fase entre la salida y la entrada.

Ha de tenerse en cuenta el signo menos en la ecuacion de la fase , significa que la tension de salida esta atrasada con respecto ala entrada. Debido a ello un circuito de dsacoplo se le llama tambien circuito de retardo.

CIRCUITO DE ADELANTO En la figura 2.a) se muestra el circuito de acoplo utiliando numeros complejos la ganancia de tension de este circuito resulta ser :

2.A) circuito de adelanto. Vout /Vin=R/r− jXc que se puede expresar mediante un modulo de: Vout /Vin=R/[ R2 Xc 21 /2 ] y el angulo de fase de : =arctan  Xc / R Donde

 es el angulo de fase entre la salida y la entrada.

Y este seria un circuito de adelanto debido a el angulo pisitivo que presenta. Los circuitos de acoplo constituyen ejemplos de circuitos con desplazamiento de fase.Los osciladores sinosuidales siempre utilizan algun tipo de circuito con desplazamiento de fase para producir oscilacion a una cierta frecuencia.

CIRCUITO DE RETARDO - ADELANTO El oscilador en puente de wien utiliza un circuito de realimentacion que se denomina circuito de retardo adelanto . Amuy bajas frecuencia el condensador se comporta como un circuito abierto y no hay señal de salida. A muy alas frecuencias , el condensador en paralelo se comporta como un cortocircuito, y no hay salida. Entre estos extremos la tension de salida del circuito de retardo adelanto alcanza un valor maximo, la frecuencia donde la salida es maxima se llama frecuencia de resonancia, Fr y desplazamiento de fase es cero .A esta frecuencia la fraccion de realimentacion alcanza un valor maximo de 1/3. por tanto la fase puede fluctuar entre -90 y +90.

2.B) red de retardo adelanto. FORMULA PARA LA FRECUENCIA DE RESONANCIA la salida del circuito de retardo adelanto es : Vout = R||(-jXc)*Vin /{R-jXc + [R||(-jXc)]}

desarrollando y simplifiucando la ecuacion anterior nos conduce a : B=1/[9− Xc/ R−R / Xc2 ] 1/ 2 y =arctan [ Xc/ R− R/ Xc/3] La ecuacion tiene un valor maximo cuando Xc=R.para esta condicion, B=1/3 y  = 0º lo que representa la frecuencia de resonancia del circuito de retardo adelanto. Como Xc=R, podemos escribir: R=1 /2 ∗FrC 

FORMA DE FUNCIONAMIENTO La figura muestra un oscilador en puente de wien . Utiliza retroalimentacion positiva y negativa al existir dos trayectorias de realimentacion, hay una trayectoria positiva desde la salida a traves del circuito de retardo adelanto hasta la entrada no inversora. Tambien hay una trayectoria para la relimentacion negativa desde la salida , atraves del divisor de tension hasta la entrada inversora.

Al inicio hay mas relimentacion positiva que negetiva.este echo contribuye a que se incrementen cuando la fuente de alimentacion se enciende . Despues de que la salida alcanza el nivel deseado, la relimentacion negativa reduce la ganancia en lazo a 1. ¿como sucede esto?. En el instante de encendido , la lampara de wolframio tiene una resistencia baja y la realimentacion negativa es pequeña. Por esta razon, la ganancia en lazo es mayor que uno y las oscilaciones de resonancia pueden aumentarse hasta la frecuencia de resonancia. A medida que las oscilaciones incrementan, la lampara de tungsteno se calienta ligeramente y su resistencia aumenta , .en la mayoria de los circuitos la corriente atraves de lalampara no es suficiente para hacer que se ponga incandescente , pero si para incrementar su resistencia. Para un determinado nivel de tension de la salida , la lampara de tungsteno tien una resistencia de extactamente R'. En este punto la ganancia de tension en lazo cerrado desde la entrada no inversora ala salida disminuye a:

Acl =R1/ R21=2R ' /R '1=3 como en el circuito de adelanto- retardo tiene una B de 1/3 , la ganancia en lazo es : AclB=3 1 /3=1 la ganancia de tension en lazo cerrado desde la entrada no inversora hasta la

salida es mayor que 3 cuando la alimentacio se enciende. Debido a esto AclB es mayor que 1 inicialmente. A medida que las oscilaciones se incrementen , el valor de pico a pico de la salida se hara lo suficientemente grande como lpara incrementar la resistencia de la lampara de tungsteno. Cinado su resistencia es igual a R' la ganancia en lazo AclB es exactamente igual a 1 . en este punto , las oscilaciones se hacen estables y la tension de salida tiene un valor pico a pico constante. Condiciones iniciales en el momento de encendido, la tension de salida es nula y la resistencia de la lampara de tugsteno es menor que R', cuando la tension de salida se incrementa , la resistencia de la lampara aumenta.Para una tension V', tiene una reistencia R', esto significa que Acl tiene un valor de 3 y la ganancia enlazo se hace 1, cuando esto sucede , la amplitud de salida se estabiliza y permanece constante.