Osciladores sinusoidales - Introducción
Un oscillatorgenera salida sin ninguna señal de entrada de CA. Un oscilador electrónico es un circuito que convierte la energía de CC en CA a una frecuencia muy alta. Un amplificador con retroalimentación positiva puede entenderse como un oscilador.
Amplificador frente a oscilador
Un amplifier aumenta la fuerza de la señal de entrada aplicada, mientras que un oscillatorgenera una señal sin esa señal de entrada, pero requiere CC para su funcionamiento. Ésta es la principal diferencia entre un amplificador y un oscilador.
Observe la siguiente ilustración. Muestra claramente cómo un amplificador toma energía de una fuente de alimentación de CC y la convierte en energía de CA a la frecuencia de la señal. Un oscilador produce una señal de CA oscilante por sí solo.
La frecuencia, la forma de onda y la magnitud de la potencia de CA generada por un amplificador están controladas por el voltaje de la señal de CA aplicada en la entrada, mientras que las de un oscilador están controladas por los componentes del circuito en sí, lo que significa que no se requiere voltaje de control externo. .
Alternador vs Oscilador
Un alternatores un dispositivo mecánico que produce ondas sinusoidales sin ninguna entrada. Esta máquina generadora de CA se utiliza para generar frecuencias de hasta 1000 Hz. La frecuencia de salida depende del número de polos y de la velocidad de rotación del inducido.
Los siguientes puntos resaltan las diferencias entre un alternador y un oscilador:
Un alternador convierte la energía mecánica en energía de CA, mientras que el oscilador convierte la energía de CC en energía de CA.
Un oscilador puede producir frecuencias más altas de varios MHz, mientras que un alternador no.
Un alternador tiene partes giratorias, mientras que un oscilador electrónico no.
Es fácil cambiar la frecuencia de las oscilaciones en un oscilador que en un alternador.
Los osciladores también se pueden considerar opuestos a los rectificadores que convierten CA en CC, ya que estos convierten CC en CA. Puede obtener una descripción detallada de los rectificadores en nuestro tutorial Circuitos electrónicos .
Clasificación de osciladores
Los osciladores electrónicos se clasifican principalmente en las siguientes dos categorías:
Sinusoidal Oscillators - Los osciladores que producen una salida que tiene una forma de onda sinusoidal se denominan sinusoidal o harmonic oscillators. Dichos osciladores pueden proporcionar salida a frecuencias que oscilan entre 20 Hz y 1 GHz.
Non-sinusoidal Oscillators - Los osciladores que producen una salida con forma de onda cuadrada, rectangular o en forma de diente de sierra se denominan non-sinusoidal o relaxation oscillators. Dichos osciladores pueden proporcionar salida a frecuencias que oscilan entre 0 Hz y 20 MHz.
En este tutorial solo hablaremos de los osciladores sinusoidales. Puede aprender las funciones de los osciladores no sinusoidales en nuestro tutorial Circuitos de pulso .
Osciladores sinusoidales
Los osciladores sinusoidales se pueden clasificar en las siguientes categorías:
Tuned Circuit Oscillators- Estos osciladores utilizan un circuito sintonizado que consta de inductores (L) y condensadores (C) y se utilizan para generar señales de alta frecuencia. Por lo tanto, también se conocen como osciladores de RF de radiofrecuencia. Dichos osciladores son Hartley, Colpitts, osciladores Clapp, etc.
RC Oscillators- Allí los osciladores utilizan resistencias y condensadores y se utilizan para generar señales de baja o audiofrecuencia. Por lo tanto, también se conocen como osciladores de audiofrecuencia (AF). Estos osciladores son osciladores de cambio de fase y de puente de Wein.
Crystal Oscillators- Estos osciladores utilizan cristales de cuarzo y se utilizan para generar una señal de salida altamente estabilizada con frecuencias de hasta 10 MHz. El oscilador piezoeléctrico es un ejemplo de oscilador de cristal.
Negative-resistance Oscillator- Estos osciladores utilizan la característica de resistencia negativa de los dispositivos, como los dispositivos de túnel. Un oscilador de diodo sintonizado es un ejemplo de oscilador de resistencia negativa.
Naturaleza de las oscilaciones sinusoidales
La naturaleza de las oscilaciones en una onda sinusoidal es generalmente de dos tipos. Sondamped y undamped oscillations.
Oscilaciones amortiguadas
Las oscilaciones eléctricas cuya amplitud va disminuyendo con el tiempo se denominan Damped Oscillations. La frecuencia de las oscilaciones amortiguadas puede permanecer constante dependiendo de los parámetros del circuito.
Las oscilaciones amortiguadas generalmente son producidas por los circuitos oscilatorios que producen pérdidas de potencia y no compensan si es necesario.
Oscilaciones no amortiguadas
Las oscilaciones eléctricas cuya amplitud permanece constante en el tiempo se denominan Undamped Oscillations. La frecuencia de las oscilaciones no amortiguadas permanece constante.
Las oscilaciones no amortiguadas son generalmente producidas por los circuitos oscilatorios que no producen pérdidas de potencia y siguen técnicas de compensación si ocurre alguna pérdida de potencia.