1- DEFINA OSCILAR Y OSCILADOR. OSCILAR: ES FLUCTUAR ENTRE DOS ESTDOS O CONDICIONES. OSCILADOR: ES UN DISPOSITIVO QUE PRODUCE OSCILACIONES, ES DECIR, GENERA UNA FORMA DE ONDA REPETITIVA. 2- DESCRIBA LOS SIGUIENTES TERMINOS: AUTOSOSTENIDO, REPETITIVO, FUNCIONAMIENTO LIBRE Y CON DISPARO. SI UN OSCILADOR ES AUTOSOSTENIDO, LOS CAMBIOS EN LA FORMA DE ONDA SON CONTINUOS Y REPETITIVOS; SUCEDEN CON RAPIDEZ PERIODICA, UB OSCILADOR AUTOSOTENIDO TAMBIEN SE LLAMA OSCILADOR AUTONOMO O DE FUNCIONAMIENO LIBRE.LOS OSCILADORES NO AUTOSOSTENIDOS REQUIEREN DE UNA SEÑAL EXTERNA O DE UN DISPARADOR, PARA PRODUCIR UN CAMBIO EN LA FORMA DE ONDA DE SALIDA. LOS OSCLADORES NO AUTOSOSTENIDOS SE LLAMAN TAMBIEN OSCILADORES CON DISPARO DE INICIO U OSCILADORES MONOESTABLES. 3- DESCRIBA EL PROCESO REGENERATIVO NECESARIO PARA QUE SE PRODUZCAN OSCILACIONES AUTOSOSTENIDAS. LOS OSCILADORES AUTOSOSTENIDOS ( O MONOSTEABLES ) SON OSCILADORES RETROALIMENTADOS.UNA VEZ ENCENDIDO, UN OSCILADOR RETROALIMENTADOS GENERAN UNA SEÑAL DE SALIDA CA, DELA CUAL SE REGRESA UNA PEQUEÑA PARTE A LA ENTRADA, DONDE SE AMPLIFICA. LA SEÑAL AMPLIFICADA DE LA ENTRADA APARECE EN LA SALIDA , Y EL PROCESO SE REPITE; SE PRODUCE UN PROCESO REGENERATIVO, EN EL CUAL LA SALIDA DEPENDE DE LA ENTRADA Y VICEVERSA. 4- ESCRIBA Y DESCRIBA LOS CUATRO REQUISITOS PARA QUE TRABAJE UN OSCILADOR CON RETROALIMENTACION. AMPLIFICACION: UN CIRCUITO OSCILADOR DEBE TENER CUANDO MENOS UN DISPOSITIVO ACTIVO Y DEBE SER CAPAZ DE AMPLIFICAR VOLTAJE. RETROALIMENTACION POSITIVA: UN CIRCUITO OSCILADOR DEBE TENER UNA TRAYECTORIA
COMPLETA PARA QUE LA SEÑAL DE SALIDA REGRESE A LA ENTRADA. LA SEÑAL DE RETROALIMENTACION DEBE SER REGENERATIVA (O RETROALIMENTACION POSITIVA) Y ESO QUIERE DECIR QUE DEBE TENER LA FASE CORRECTA Y LA AMPLITUD NECESARIA PARA SOTENER LAS OSCILACIONES. SI LA FASE ES INCORRECTA, O SI LA AMPLITUD ES INSUFICIENTE LAS OSCILACIONES CESAN. COMPONENTES QUE DETERMINAN LA FRECUENCIA: COMO POR EJEMPLO RESISTORES, INDUCTORES, CAPACITORES O CRSITALES QUE PERMITAN AJUSTAR LA FRECUENCIA DE OPERACIÓN. FUENTE DE PODER: UN OSCILADOR DEBE TENER UNA FUENTE DE ENERGIA ELECTRICA, QUE PUEDE SER UNA FUENTE DE CD. 5- ¿QUE QUIEREN DECIR LOS TERMINOS RETROALIMENTACION POSITIVA O NEGATIVA? LA RETROALIMENTACION REGENERATIVA SE LLAMA TAMBIEN RETROALIMENTACION POSITIVA, DONDE POSITIVA SOLO INDICA QUE SU FASE AYUDA EN EL PROCESO DE OSCILACION. LA RETROALIMENTACION DEGENERATIVA SE LE LLAMA COMO RETROALIMENTACION NEGATIVA, Y PROPORCIONA UNA SEÑAL DE RETROALIMENTACION QUE INHIBE LA PRODUCCION DE OSCILACIONES. 6- DEFINA LA GANANCIA DE LAZO CERRADO Y LAZO ABIERTO. LA GANANCIA DE VOLTAJE DE UN LAZO ABIERTO ES LA GANACIA DE VOLTAJE DEL AMPLIFICADOR CON LA TRAYECTORIA DE RETROALIMENTACION ABIERTA. LA GANANCIA DE VOLTAJE DE UN LAZO CERRADO ES LA GANANCIA GENERAL DE VOLTAJE DEL CIRCUITO TOTAL, CON EL LAZO DE RETROALIMENTACION CERRADO, Y SIEMPRE ES MENOR QUE LA DE LAZO ABIERTO. 7- ESCRIBA LAS CUATRO CONFIGURACIONES MAS COMUNES DE OSCILADOR. LAS CONFIGUARACIONES MAS COMUNES SON LAS REDES RC DE DESPLAZAMIENTO DE FASE, LOS CIRCUITOS TANQUE LC ( O CIRCUITOS LC RESONANTES), LOS CRISTALES DE CUARZO Y
LOS CHIPS DE CIRCUITO INTEGRADO. 8- DESCRIBA EL FUNCIONAMIENTO DE UN OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN.
El oscilador de puente de wien es un oscilador RC no sintonizado de corriemiento de fase, que usa retroalimentación tanto positiva como negativa. Es un circuito relativamente estable, de baja frecuencia, que se sintoniza con facilidad, y que se suele usar en generadores de señal para producir frecuencias de 5HZ a 1MHZ. El funcionamiento de un oscilador de puente de wien: en el encendido inicial aparece ruido (en todas las frecuencias) en vsal, que se retroalimentan por la red de adelanto-retraso, solo pasa ruido de f0 por esa red con un desplazamiento de fase 0´, y con relación de transferencia de 1/3. En consecuencia, solo se retroalimenta una sola frecuencia f0 en fase, sufre una ganancia de voltaje 1 en el lazo y produce oscilaciones autosostenidas.
El oscilador de hartley funciona como sigue: en el encendido inicial aparece una multitud de frecuencias en el colector Q1 y se acoplan al circuito tanque a través de de C2. El ruido inicial proporciona la energía necesaria para cargar a C1. Una vez que C1 se carga parcialmente, comienza la acción del oscilador. Una parte del voltaje oscilatorio oscilatorio del circuito tanque va a través de L1b, y se retroalimenta a la base Q1 donde se amplifica. La señal amplificada aparece desfasada 180* en el colector, respecto a la señal de base. Se hace otro desplazamiento de fase 180* mas a través de L1; en consecuencia, la señal que regresa a la base de Q1 esta amplificada y con su fase desplazada 360* por lo anterior, el circuito es regenerativo y sostiene oscilaciones sin señal externa de entrada.
9- DESCRIBA LA ACCION DE OSCILADOR EN UN CIRCUITO TANQUE LC. Los osciladores LC son circuitos osciladores que usan circuitos tanque LC para establecer la frecuencia. El funcionamiento de un circuito tanque implica intercambio de energía entre cinética y potencial. 10- ¿QUE QUIERE DECIR OSCILACION AMORTIGUADA? ¿QUE LA CAUSA? En el oscilador de hartley, la parte de la de la energía que se retroalimenta a la base Q1 se determina con la relación de L1b a la inductancia total, L1a + L1b. si la energía que se retroalimenta es insuficiente, se amortiguan las oscilaciones. 11- DESCRIBA EL FUNCIONAMIENTO DE UN OSCILADOR DE HARTLEY Y EL DE UN OSCILADOR DE COLPITTS.
El oscilador de colpitts el funcionamiento de este oscilador es muy parecido al oscilador de hartley, con la excepción de que se usa un divisor capacitivo en lugar de una bobina con derivación. 12- DEFINA LA ESTABILIDAD DE FRECUENCIA. La estabilidad de la frecuencia es la capacidad de un oscilador para permanecer en una frecuencia fija, y es de primordial importancia en los sistemas de comunicaciones. Con frecuencia se especifica la estabilidad de frecuencia como de corto o de largo plazo. La estabilidad a corto plazo se afecta principalmente debido a fluctuaciones en los voltajes de operación de cd, mientras que la estabilidad a largo plazo es una función del envejecimiento de los
componentes y de cambios en la temperatura y la humedad del ambiente. En general la estabilidad de de frecuencia se caracteriza como un porcentaje de cambio de en la frecuencia (tolerancia) respecto al valor deseado. 13- HAGA UNA LISTA DE FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE FRECUENCIAS DE UN OSCILADOR. Los factores que afectan la estabilidad de un oscilador, los mas obvios son los que afectan en forma directa el valor de los componentes que determinan la frecuencia. Se incluyen los cambios de inductancias, capacitancia y resistencia causados por variaciones ambientales de temperatura y humedad, y cambios en el punto de reposo de los transistores normales y de efecto de campo. También las fluctuaciones de las fuentes de poder de cd afectan la estabilidad.
corte x. cuando las caras son perpendiculares al eje y, se obtiene el cristal de corte y, se pueden obtener diversos cortes girando el plano de corte respecto a uno o más ejes.
disminución de temperatura causa un aumento de frecuencia), se llama coeficiente negativo de temperatura.
Hay otros tipos de cortes de cristal que incluyen los cortes BT, CT, DT, ET, AC, GT, MT, NT y JT. El corte AT es el mas común de todos los resonadores de alta y muy alta frecuencia, de cristal. El tipo, longitud y espesor de un corte, y el modo de vibración, determinan la frecuencia natural del cristal. Las frecuencias de resonancia de los cristales cortados AT van desde unos 800khz hasta unos 30 Mhz . los cortes CT y DT tienen esfuerzo cortante de baja frecuencia, y se usan mas en el intervalo de 100 a 500khz. El corte MT vibra longitudinalmente, y se usa en el intervalo de 50 a 100khz, y el corte NT tiene un intervalo útil menor que 50khz.
El cristal cortado GT es casi un cristal perfecto, de coeficiente cero, desde temperaturas de congelación hasta ebullición, pero solo es útil en frecuencias menores que algunos cientos de khz.
19- ¿QUE ES UN CRISTAL CON COEFICIENTE CERO?
20- HAGA UN ESQUEMA DEL CIRCUITO ELECTRICO EQUIVALENTE DE UN CRSITAL, Y DESCRIBA LOS DIVERSOS COMPONENTES Y SUS CONTRAPARTES MECANICAS.
15- ¿QUE QUIERE DECIR EL TERMINO CORTE DE CRISTAL? HAGA UNA LISTA DE VARIOS CORTES DE CRISTAL, DESCRIBALOS Y COMPARE SUS ESTABILIDADES.
16- DESCRIBA COMO FUNCIONA UN OSCILADOR DE CRISTAL DE SOBRETONOS. En este modo se pueden tener vibraciones relacionadas armónicamente en formas simultáneamente en forma simultánea con la vibración fundamental. En el modo de sobretono, el oscilador se sintoniza para trabajar en la tercera, quinta, séptima o hasta en la novena armónica de la frecuencia fundamental del cristal. Las armónicas se llaman sobretonos por que no son verdaderas armónicas. 17- ¿CUAL ES LA VENTAJA DE UN OSCILADOR DE SOBRETONOS, RESPECTO A UN OSCILADOR CONVENCIONAL DE CRISTAL? Al usar el modo de sobretono aumenta el limite útil de los osciladores normales de cristal, hasta unos 200Mhz 18-¿ QUE QUIERE DECIR COEFICIENTE POSITIVO DE TEMPERATURA? ¿QUE QUIERE DECIR COEFICIENTE NEGATIVO DE TEMPERATURA?
Los cristales completos de cuarzo tienen una sección transversal hexagonal, con extremos de punta. Cuando se corta una oblea de cristal en dirección paralela al eje z con sus caras perpendiculares al eje x, se obtiene lo que se llama un cristal de
Si la dirección del cambio de frecuencia es igual a la del cambio de temperatura, es decir, que un aumento de temperatura cause un aumento de frecuencia, y que una disminución de temperatura cause una disminución de frecuencia, se llama coeficiente positivo de temperatura. Si el cambio de frecuencia tiene dirección opuesta a la del cambio de temperatura (un aumento de temperatura causa una disminución de frecuencia y una
24- ¿CUAL ES LA PRINCIPAL VENTAJA DE LOS SOCILADORES DE CRISTAL EN COMPARACION CON LOS DE CIRCUITO TANQUE LC? Una buena estabilidad de frecuencia y a la vez un circuito razonablemente sencillo, por ejemplo la discreta de Pierce. Bajo costo y posibilidades de interconexión digital sencilla, por ejemplo oscilador de Pierce de circuito integrado. Para tener optima estabilidad de frecuencia, por ejemplo es el semipuente RLC.
14- DESCRIBA EL EFECTO PIEZOELECTRICO. El efecto piezoeléctrico se presenta cuando se aplican esfuerzos mecánicos oscilatorios a través de una estructura de red cristalina, y generan oscilaciones eléctricas, y viceversa.
diodo varactor. En al figura se muestra el diagrama de un modulo de oscilador de colpitts de cristal.
25- DESCRIBA EL FUNCIONAMIENTO DE UN DIODO VARACTOR. La figura muestra el circuito eléctrico equivalente de un cristal, cada componente eléctrico equivale a una propiedad mecánica del cristal. C2 es la capacitancia real formada entre los electrodos del cristal, y el cristal mismo es el dieléctrico. C1 equivale a la docilidad mecánica del cristal en vibración (llamada también resilencia o elasticidad). L equivale a a la masa del cristal en vibración y R es la perdida por fricción mecánica. Como un cristal tiene un circuito equivalente en serie y uno en paralelo, también hay dos impedancias equivalentes y dos frecuencias de resonancia: en serie y paralelo. 21- ¿CUAL CONFIGURACION DE OSCILADOR DE CRISTAL TIENE LA MEJOR ESTABILIDAD? el semipuente RLC. 22- ¿CUAL CONFIGURACION DE OSCILADOR DE CRISTLA ES LA MENOS COSTOSA Y MAS ADAPTABLE A INTERCONEXIONES DIGITALES? Oscilador de Pierce de circuito integrado. 23- DESCRIBA UN MODULO DE OSCILADOR DE CRISTAL. Un modulo de oscilador de cristal consiste en un oscilador controlado por cristal y un componente de voltaje variable, por ejemplo un
Un diodo varactor es un diodo de construcción especial , cuya capacitancia interna aumenta con la polarización inversa, se puede ajustar la capacidad del diodo variando el voltaje de polarización inversa.
