Un oscilador es un circuito electrónico se utiliza para cambiar una entrada CC a una salida CA. Esto puede tener una amplia gama de formas de onda con diferentes frecuencias según la aplicación. Los osciladores se utilizan en varias aplicaciones como un equipo de prueba que genera cualquiera de estas formas de onda como sinusoidal, diente de sierra, onda cuadrada, formas de onda triangulares. El oscilador LC se utiliza normalmente en Circuitos de RF debido a sus características de ruido de fase de alta calidad, así como a su fácil implementación. Básicamente, un oscilador es un amplificador que incluye retroalimentación positiva o negativa. En diseño de circuitos electrónicos , el principal problema es evitar que el amplificador oscile cuando se intenta adquirir osciladores para oscilar. Este artículo analiza una descripción general del oscilador LC y circuito de trabajo .
¿Qué es el oscilador LC?
Básicamente, un oscilador usa retroalimentación positiva y genera una frecuencia o / p sin usar una señal de entrada. Por lo tanto, estos son circuitos autosuficientes que generan una forma de onda o / p periódica a una frecuencia exacta. El oscilador LC es un tipo de oscilador en el que se utiliza un circuito de tanque (LC) para dar la retroalimentación positiva requerida para mantener las oscilaciones.
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Este circuito también se denomina circuito LC sintonizado o resonante LC. Estos osciladores pueden entender con la ayuda de FET, BJT, Op-Amp, MOSFET , etc. Las aplicaciones de los osciladores LC incluyen principalmente mezcladores de frecuencia, generadores de señales de RF, sintonizadores, moduladores de RF, generadores de ondas sinusoidales, etc. Consulte este enlace para obtener más información sobre Diferencia entre condensador e inductor
Diagrama del circuito del oscilador LC
Un circuito LC es un circuito eléctrico que se puede construir con un inductor y un condensador donde el inductor se denota con 'L' y el condensador se denota con 'C', ambos aliados dentro de un solo circuito. El circuito funciona como un resonador eléctrico que almacena energía para oscilar a la frecuencia resonante del circuito.
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Estos circuitos se utilizan para seleccionar una señal en la frecuencia particular a través de la señal compuesta generando de otro modo señales en una frecuencia particular. Estos circuitos funcionan como componentes mayores dentro de una variedad de dispositivos electrónicos como aparatos de radio, circuitos como filtros, sintonizadores y osciladores. Este circuito es un modelo perfecto que imagina que la disipación de energía no ocurre por resistencia. La función principal de este circuito es oscilar a través de la menor amortiguación para hacer la mínima resistencia posible.
Derivación del oscilador LC
Cuando el circuito del oscilador se energiza con voltaje estable usando la frecuencia de cambio de tiempo, después de eso, la reactancia de RL, así como de RC, también cambia. Por lo tanto, la frecuencia y amplitud de o / p se pueden cambiar cuando se contrasta con la señal i / p.
La reactancia inductiva y la frecuencia pueden ser directamente proporcionales entre sí, mientras que la frecuencia y la reactancia capacitiva pueden ser inversamente proporcionales entre sí. Entonces, a frecuencias menores, la reactancia capacitiva del inductor del inductor es extremadamente pequeña y funciona como un cortocircuito, mientras que la reactancia capacitiva es más alta y funciona como un circuito abierto.
A frecuencias más altas, ocurrirá lo contrario, es decir, la reactancia capacitiva actúa como un cortocircuito, mientras que la reactancia inductiva actúa como un circuito abierto. El circuito en una combinación específica de un inductor y un capacitor se sintonizará o la frecuencia resonante en las reactancias capacitiva e inductiva son iguales y se detendrán entre sí.
Por lo tanto, simplemente habrá resistencia dentro del circuito para oponerse al flujo de corriente y, por lo tanto, el voltaje no puede producir el Oscilador de cambio de fase LC corriente con la ayuda de un circuito resonante. Entonces, el flujo de corriente y voltaje estarán en fase entre sí.
Las oscilaciones continuas se pueden lograr proporcionando el suministro de voltaje a los componentes como el inductor y el condensador. Como resultado, el oscilador LC utiliza el circuito LC o tanque para generar las oscilaciones.
La frecuencia de las oscilaciones se puede producir a partir del circuito del tanque que depende completamente del inductor, los valores del condensador y su condición de resonancia. Por lo tanto, se puede establecer utilizando la siguiente fórmula.
XL = 2 * π * f * L
XC = 1 / (2 * π * f * C)
Sabemos que, en resonancia, XL es igual a XC. Entonces la ecuación será como la siguiente.
2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)
Una vez que la ecuación se puede acortar, la ecuación de Frecuencia del oscilador LC incluye lo siguiente.
f2 = 1 / ((2π) * 2 LC)
f = 1 / (2π √ (LC))
Tipos de osciladores LC
LC oscilador se clasifica en diferentes tipos que incluyen lo siguiente.
Oscilador colector sintonizado
Este oscilador es un tipo básico de oscilador LC. Este circuito se puede construir con un condensador y un transformador conectándolos en paralelo a través del circuito colector del oscilador. El circuito del tanque puede estar formado por el condensador y la tubería principal del transformador. El menor del transformador retroalimenta una parte de las oscilaciones generadas dentro del circuito del tanque a la base del transistor. Consulte este enlace para obtener más información sobre Oscilador colector sintonizado
Oscilador de base afinado
Este es un tipo de oscilador de transistor LC siempre que este circuito se encuentre entre los dos terminales de la tierra y la base como un transistor. El circuito sintonizado se puede formar utilizando un condensador y una bobina principal de un transformador. La bobina menor del transformador se utiliza como retroalimentación.
Oscilador Hartley
Este es un tipo de oscilador LC donde el circuito del tanque incluye un condensador y dos inductores . El condensador está conectado en paralelo y los inductores están conectados en serie a la combinación de serie. Este oscilador fue construido por Ralph Hartley en el año 1915. Es un científico estadounidense. La frecuencia de funcionamiento típica del oscilador Hartley varía entre 20 kHz y 20 MHz. Se puede reconocer usando HECHO , BJT, de lo contrario amplificadores operacionales . Consulte este enlace para obtener más información sobre Oscilador Hartley
Oscilador de Colpitts
Este es otro tipo de oscilador donde el circuito del tanque se puede construir con un inductor y dos capacitores. La conexión de estos condensadores se puede realizar en serie, mientras que el inductor se puede conectar en paralelo hacia la combinación en serie del condensador.
Este oscilador fue creado por científicos, a saber, Edwin Colpitts en 1918. El rango de frecuencia de funcionamiento de este oscilador varía entre 20 kHz y MHz. Este oscilador incluye una fuerza de frecuencia superior en comparación con el oscilador Hartley. Consulte este enlace para obtener más información sobre Oscilador de Colpitts
Oscilador Clapp
Este oscilador es una alteración del oscilador de Colpitts. En este oscilador, se puede conectar un condensador adicional en serie hacia el inductor dentro del circuito del tanque. Este condensador puede hacerse desigual en las aplicaciones de frecuencia variable. Este condensador extra separa los dos restantes condensadores de los efectos de los parámetros del transistor, como la capacitancia de la unión, así como los avances en la intensidad de la frecuencia.
Aplicaciones
Estos osciladores se utilizan ampliamente para producir señales de alta frecuencia, por lo que también se denominan osciladores de RF. Utilizando los valores prácticos de los condensadores y inductores , Es probable que genere un rango de frecuencias más alto como> 500 MHz.
Las aplicaciones de los osciladores LC incluyen principalmente radio, televisión, calefacción de alta frecuencia y generadores de RF, etc. Este oscilador utiliza un circuito de tanque que incluye un condensador 'C' y un inductor 'L'.
Diferencia entre LC y RC Oscillator
Sabemos que la red RC ofrece retroalimentación regenerativa y decide el funcionamiento de la frecuencia dentro de los osciladores RC. Cada oscilador que analizamos anteriormente utiliza un circuito de tanque LC resonante. Sabemos cómo este circuito de tanque almacena energía dentro de los componentes utilizados en el circuito, como el condensador y el inductor.
La principal diferencia entre los circuitos LC y RC es que el dispositivo de decisión de frecuencia dentro del oscilador RC no es un circuito LC. Considere, el funcionamiento de un oscilador LC se puede hacer usando polarización como clase A o clase C debido a la acción del oscilador en el tanque resonante. El oscilador RC debe utilizar polarización de clase A, ya que la determinación de que el dispositivo de frecuencia RC no contiene la capacidad de oscilación de un circuito de tanque.
Por lo tanto, se trata de que es la oscilación LC y desviación usando el circuito. He aquí una pregunta para usted, ¿cuáles son las ventajas de Circuito LC ?
