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ANÁLISIS DE SEÑALES – 1ra parte IMPLEMENTACIÓN DE OSCILADORES Y MULTIVIBRADORES CON COMPONENTES DISCRETOS 1. OBJETIVOS. a) GENERAL Realizar la implementación de circuitos osciladores y multivibradores sobre la base de componentes discretos. b) ESPECIFICOS  Que el estudiante desarrolle habilidades en el reconocimiento, montaje y cálculo de diversos circuitos osciladores y multivibradores implementados con componentes discretos.  Que el estudiante aprenda a manejar las herramientas y técnicas disponibles para el montaje de circuitos con componentes reciclados de placas de circuitos electrónicos.  Que el estudiante adquiera destrezas en el manejo de los diferentes equipos e instrumentos usados en la medida de componentes y circuitos osciladores. 2. FUNDAMENTO TEORICO. 1. Que son los circuitos osciladores Oscilador es un circuito que genera una señal periódica, es decir, que produce una señal periódica a la salida sin tener ninguna entrada periódica. Los osciladores se clasifican en armónicos, cuando la salida es sinusoidal, o de relajación, si generan una onda cuadrada.

En electrónica un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia. Dicho de otra forma, es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo (corriente periódica); estas oscilaciones pueden ser sinusoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma que tenga la onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural, constituidos por una bobina L (inductancia) y un condensador C (Capacitancia), mientras que a los demás se le asignan nombres especiales. 2. Como se puede efectuar una clasificación de circuitos osciladores Hay dos tipos principales de oscilador electrónico: el oscilador armónico y el oscilador de la relajación. El oscilador armónico produce una onda sinusoidal a la salida y a su vez en la entrada. La forma básica de un oscilador armónico es un amplificador electrónico cuya salida está conectada a un filtro electrónico de banda estrecha; la salida del filtro es conectada a su vez a la entrada del amplificador. Existen varios tipos de osciladores armónicos, dadas las diferentes maneras de amplificar y filtrar. Por ejemplo:

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Oscilador LC Oscilador Hartley Oscilador Colpitts Oscilador Clapp Oscilador Pierce Oscilador de cambio de fase Oscilador RC (Puente de Wien y "Gemelo-T") Oscilador Armstrong Oscilador a cristal

3. Cuáles son las principales características del oscilador por desplazamiento de fase El oscilador de cambio de fase (en inglés phase-shift oscillator) es un circuito electrónico que produce una salida en forma de onda senoidal. Consiste en un elemento amplificador inversor, tal como un transistor o un amplificador operacional al que se le añade una realimentación constituida por una sección RC de tercer orden en escalera. Esta red de realimentación introduce un desfase de 180º a la frecuencia de oscilación para proporcionar realimentación positiva. El oscilador de cambio de fase se utiliza frecuentemente como oscilador de audio.

4. Cuáles son las principales características del oscilador doble “T” Este circuito se comporta como una red de adelanto/ atraso de fase (figura 1b). Existe una frecuencia fr para la cual el desplazamiento de fase es cero. La ganancia de voltaje es unitaria tanto para frecuencias altas como para frecuencias bajas. La frecuencia fr en la cual cae a cero la ganancia de voltaje (figura 1c). Este filtro rechaza o atenúa las frecuencias cercanas a fr, estas también se llaman frecuencia de resonancia, de corte o de rechazo.

5. Cuáles son las principales características del oscilador en puente de Wien 6.

Figura de un oscilador de puente Wien

7. Cuáles son las principales características del oscilador Hartley Son dos esquemas clásicos de oscilador para comunicaciones con un único elemento activo, que puede ser un BJT o un MOSFET.

Comparación de los osciladores Hartley (Izquierda) y Colpitts El circuito básico usando un transistor bipolar, considerando sólo el circuito de oscilación, consta de un condensador entre la base y el colector (C) y dos bobinas entre el emisor y la base y el colector respectivamente. Este montaje fue presentado por el inventor estadounidense Alois Rack el 26 de abril de 1949. 2La carga se puede colocar entre el colector y L2. En este tipo de osciladores, en lugar de dos bobinas separadas, se suele utilizar una bobina con toma intermedia.

8. Cuáles son las principales características del oscilador Colpits Son dos esquemas clásicos de oscilador para comunicaciones con un único elemento activo, que puede ser un BJT o un MOSFET. El Colpitts emplea dos condensadores y una bobina en la red de realimentación, mientras que el Hartley emplea dos bobinas y un condensador. El análisis de estos osciladores es similar, así que nos limitaremos a estudiar el Colpitts, que se emplea más a menudo.

9. Cuáles son las principales características del oscilador a cristal Un cristal es un dispositivo electromecánico que se comporta como un circuito muy selectivo en frecuencia, es decir con un factor de cálida, Q, muy alto. Está construido a base de cuarzo o de una cerámica sintética con propiedades piezoeléctricas. Sus propiedades son muy estables en el tiempo e insensibles a los cambios de temperatura o humedad. No obstante, cuando se emplean para osciladores de referencia de alta precisión se encierran en una caja a temperatura controlada. El símbolo del cristal se muestra en la figura 6.18a y en la figura 6.18b se muestra su circuito equivalente.

10. Que son los multivibradores En electrónica, un multivibrador es un circuito oscilador capaz de generar una onda cuadrada. Según su funcionamiento, los multivibradores se pueden dividir en dos clases:  

De funcionamiento continuo, astable o de oscilación libre: genera ondas a partir de la propia fuente de alimentación. De funcionamiento impulsado: a partir de una señal de disparo o impulso sale de su estado de reposo.

Si posee dos de dichos estados, se denomina biestable. Si poseen uno, se le llama monoestable. En su forma más simple son dos sencillos transistores realimentados entre sí. Usando redes de resistencias y condensadoresen esa realimentación se pueden definir los periodos de inestabilidad. Un circuito integrado multivibrador muy popular es el 555, que usa un sofisticado diseño para lograr una gran precisión y flexibilidad con muy pocos componentes externos.

11. Que tipos de multivibradores pueden mencionar, dibujar su esquema circuital. Tipos de Multivibradores:  Multivibradores Biestables: Presentan dos estados estables. Requiere de una excitación externa para el cambio de estado.  Multivibradores Monoestables: Presentan un estado estable y uno semiestable. Requiere de una excitación externa para el cambio de estado.  Multivibradores Astables: Presentan dos estados semiestables. No requiere de una excitación externa para el cambio de estado

Multivibrador astable.