Osciladores

OSCILADORES

Un oscilador es un sistema capaz de crear perturbaciones o cambios periódicos o cuasi periódicos en un medio, ya sea un medio material (sonido) o un campo electromagnético (ondas de radio, microondas, infrarrojo, etc.).

En electrónica un oscilador 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 senoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma que tenga la onda producida.

Un oscilador electrónico es fundamentalmente un amplificador cuya señal de entrada se toma de su propia salida a través de un circuito de realimentación. Se puede considerar que está compuesto por:

• Un circuito cuyo desfase depende de la frecuencia.

• Un elemento amplificador

• Un circuito de realimentación.

OSCILADOR RC

Para frecuencias menores que 100kHz, se tratan de evitar el uso de bobinas, es así como surgen los osciladores RC. Los más importantes son:

• Osciladores por rotación de fase

• Osciladores con puente de Wien

Oscilador por rotación de fase

Consiste en utilizar un elemento activo inversor y una cascada de células RC que producen rotaciones de fase que sumadas proporcionan los 180o requeridos. Dado que una célula RC produce un máximo desfase de 90o, se requieren al menos tres células para que en alguna frecuencia se alcancen los 180o. en la figura se presenta la estructura genérica de un oscilador por rotación de fase, cuyo bucle abierto se muestra en la figura siguiente. La salida se obtiene de la salida del elemento activo.

OSCILADOR LC

Un oscilador LC está formado por una bobina y un capacitor en paralelo. Su funcionamiento se basa en el almacenamiento de energía en forma de carga eléctrica en el condensador y en forma de campo magnético en la bobina.

Al estar el capacitor y la bobina en paralelo, la energía almacenada por el campo eléctrico del condensador (en forma de cargas electrostáticas), es absorbida por la bobina, que la almacena en su campo magnético, pero a continuación es absorbida y almacenada por el condensador; nuevamente en forma de campo eléctrico; para ser nuevamente absorbida por la bobina, y así sucesivamente. Esto crea un vaivén de la corriente (cargas eléctricas) entre el capacitor y la bobina. Este vaivén constituye una oscilación electromagnética, en la cual el campo eléctrico y el magnético son perpendiculares entre sí, que cuando el campo magnético de la bobina está en su punto máximo, el campo eléctrico almacenado en el condensador es cero, y que cuando el campo eléctrico en el condensador es máximo, no existe campo magnético en la bobina.

Cuando los electrones estas almacenados en las placas del condensador, están en forma de carga estática. Cuando la bobina empieza a permitir el flujo de electrones a través de ella, empiezan a moverse los electrones desde la placa negativa, hacia la placa positiva. Cuando un electrón se mueve, se crea un campo magnético asociado a este, perpendicular a la dirección del movimiento. Al tener el electrón un campo eléctrico, y ahora al moverse, un campo magnético, se forma un campo electromagnético.

El campo magnético solo existe cuando los electrones están movimiento, partiendo desde la placa negativa del condensador, hacia la placa positiva, a través de la bobina. Una vez que se ha movido una cierta cantidad de electrones, haciendo que haya la misma cantidad de electrones en ambas placas, en este momento se reduce a 0 voltios la diferencia de potencial en el capacitor y en la bobina. En este momento al cesar el movimiento de los electrones, se detiene entonces la producción del campo magnético en la bobina, por lo que el campo magnético previamente producido por dicha bobina, colapsa sobre ella, produciendo una auto-inducción de voltaje con polaridad opuesta. En este momento entonces, el voltaje auto-inducido por la bobina, crea una fuerza electromotriz que provoca el movimiento de los electrones, desde la placa que antes era la positiva, hacia la que antes era la negativa. De esta forma la bobina carga al condensador con polaridad

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