UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE FACULTAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA INGENIERIA EN TELECOMUNICACIONES Evaluación UNIVALLE - LA PAZ ELECTRONICA II Informe de Practica de Laboratorio N° 8 OSCILADOR DE DESPLAZAMIENTO DE FASE Grupo “A” Estudiante: Jose Gerardo Flores Hoyos Docente: Ing. Ivan Cespedes Montaño La Paz 8 De junio del 2021 Gestión I – 2021 UNIVALLE INDICE 1.OBJETIVOS .................................................................................................................................................................. 3 2.MARCO TEORICO ........................................................................................................................................................ 3 DEFINICIÓN............................................................................................................................................................................ 3 OSCILADORES RC .................................................................................................................................................................... 3 OSCILADORES CON TRANSISTOR ................................................................................................................................................. 4 3. MATERIALES .............................................................................................................................................................. 5 4. DESARROLLO ............................................................................................................................................................. 5 5. MEDICION, CALCULO Y GRAFICO ............................................................................................................................... 7 PARTE 1 ............................................................................................................................................................................... 7 PARTE 2 ............................................................................................................................................................................... 9 6. CUESTIONARIO ........................................................................................................................................................ 10 7. ANEXOS ................................................................................................................................................................... 11 ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 2 | 12 UNIVALLE Practica Lab N° ‘’8’’ OSCILADOR DE DESPLAZAMIENTO DE FASE 1. Objetivos Diseña y construye amplificadores sintonizados para radio frecuencias, desde una manera teórica y práctica a través de la resolución de problemas. 2. Marco teórico Definición Los osciladores son circuitos electrónicos capaces de generar señales alternas a su salida a partir de una corriente continua de entrada, es decir, con la que normalmente se suelen alimentar. Las características de las señales alternas generadas, frecuencia, tensión eléctrica, dependen del circuito oscilador que las genere. El circuito oscilador no es un circuito electrónico reciente, sino que se ha utilizado desde los orígenes de la electrónica, esto es, desde los primeros equipos electrónicos construidos con válvulas hasta los ordenadores de hoy en día, siendo igualmente utilizados tanto en circuitos analógicos como digitales. El principio de trabajo de los osciladores se fundamenta, básicamente, en la realimentación positiva que se produce en un amplificador mediante diferentes elementos reactivos, tales como bobinas y condensadores. Por ello, la disposición de los elementos reactivos que forman parte del circuito oscilador determinará de qué tipo se trata. Una clasificación básica de los osciladores puede hacerse atendiendo a las características de los circuitos de realimentación: Osciladores RC. - Aquellos cuya red de realimentación se encuentra formada sólo por resistencias y condensadores. Osciladores LC. - Aquellos cuya red de realimentación se encuentra formada sólo por bobinas y condensadores. Osciladores de cristal de cuarzo. - Aquellos, que para su funcionamiento utilizan un cristal de cuarzo, basando su funcionamiento en el efecto piezoeléctrico Osciladores RC Los osciladores RC son aquellos que están compuestos por un amplificador de inversión de fase y una red de realimentación que desfasa la señal de salida 180º para introducirla de nuevo en la entrada. ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 3 | 12 UNIVALLE Están compuestos por redes de resistencias y condensadores que aprovechan el desfase introducido por la red, realimentan una señal en fase con la entrada y provocan de esta manera la oscilación del amplificador que es la realimentación positiva. La frecuencia de la señal de salida del oscilador RC es: Oscilador de corrimiento de fase con transistor Si se utiliza un transistor como el elemento activo de la etapa del amplificador, la salida de la red de realimentación se carga de manera apreciable por la resistencia de entrada relativamente baja (hie) del transistor. Desde luego, se podría utilizar una etapa de entrada en emisor-seguidor secundada por una etapa de amplificador en emisor común. Sin embargo, si se desea una sola etapa de transistor, es más adecuado utilizar realimentación de voltaje en derivación En esta conexión, la señal de realimentación se acopla mediante el resistor de realimentación R’ en serie con la resistencia (Ri) de entrada de la etapa del amplificador. El análisis del circuito de ca proporciona la siguiente ecuación para la frecuencia de oscilador resultante: ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 4 | 12 UNIVALLE 3. Materiales ITEM 1 2 3 4 ITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MATERIALES Y EQUIPOS DENOMINACION CANTIDAD Fuente de poder 1 Osciloscopio Digital 1 Generador de señal 1 Multímetro Digital 1 INSUMOS DENOMINACION CANTIDAD BreadBoard 1 2N2222 1 LM741 1 Resistencias de 27 KΩ 1 Resistencias de 2.2 KΩ 1 Resistencias de 100 Ω 1 Resistencias de 2 KΩ 1 Resistencias de 6.8 KΩ 2 Resistencias de 1 KΩ 3 Potenciómetro de 10k 1 Capacitor de 220 uF 1 Capacitor de 10 nF 3 Capacitor de 100 nF 3 UNIDAD pza pza pza pza UNIDAD pza pza pza pza pza pza pza pza pza pza pza pza pza 4. Desarrollo PARTE 1 Arme el circuito ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 5 | 12 UNIVALLE Conecte la fuente de alimentación, ajuste el dial del potenciómetro hasta que el circuito empiece a oscilar, la señal de salida no debe estar recortada, dibuje la forma de onda de salida visualizada en el osciloscopio, mida la frecuencia de oscilación, anote este valor en la tabla 1, retire el potenciómetro, mida el valor de la resistencia en el potenciómetro, mida el verdadero valor de la resistencia de 27KΩ, sume estos dos valores el resultado anote en la tabla 1 PARTE 2 Arme el siguiente circuito con los valores de resistencias y capacitores diseñados: Usando el osciloscopio mida la frecuencia de Oscilación y la ganancia, llene la tabla 2. Sugerencia: Debe variar el valor del potenciómetro RV hasta que se presente la oscilación. 5. Medición, cálculos y grafico PARTE 1 En la siguiente imagen se puede observar el circuito armado para la parte 1. ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 6 | 12 UNIVALLE En la imagen proporcionada por el osciloscopio podemos observar la oscilación del circuito Se observa el proceso de oscilación ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 7 | 12 UNIVALLE Ecuaciones de referencia: 𝑓= 1 2𝜋 𝑅 𝐶 √6 = 1 2𝜋 ∗ 1𝐾 ∗ 0.1𝜇 ∗ √6 = 649.75 [𝐻𝑧] = 650 [𝐻𝑧] En la siguiente tabla se observa la frecuencia de oscilación. Parámetro Medido Esperado Error porcentual (%) Frecuencia de oscilación fo 641 Hz 650 Hz 1.38 RF 2.5k + 27k = 29.5 KΩ 29 KΩ 1.72 PARTE 2: En la siguiente imagen se puede observar el circuito armado para la parte 2. ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 8 | 12 UNIVALLE En la imagen proporcionada por el osciloscopio podemos observar la oscilación del circuito Ecuaciones de referencia: 𝑓= 1 𝑅𝑐 2𝜋 𝑅 𝐶 √6 + 4( 𝑅 ) ELECTRONICA II = 1 2.2𝐾 2𝜋 ∗ 6.8𝐾 ∗ 10𝑛 ∗ √6 + 4(6.8𝐾 ) = 866.61 [𝐻𝑧] Jose Gerardo Flores Hoyos 9 | 12 UNIVALLE En la siguiente tabla se observa la frecuencia y la ganancia del circuito. Parámetro Medido Esperado Error porcentual (%) Frecuencia 909.1 [Hz] 866.61 [𝐻𝑧] 4.67 Ganancia 11.2 11.2 0 6. Cuestionario 6.1 Investigar sobre las posibles aplicaciones de este tipo de osciladores en distintas áreas. Se utiliza en varios aparatos de radio, televisión y otros dispositivos de comunicación. Se utiliza en computadoras, detectores de metales, pistolas aturdidoras, inversores, aplicaciones de ultrasonido y radiofrecuencia. Se utiliza para generar pulsos de reloj para microprocesadores y microcontroladores. Se utiliza en alarmas y zumbidos. Se usa en detectores de metales, pistolas aturdidoras, inversores y ultrasonidos. Se utiliza para operar luces decorativas (por ejemplo, luces de baile 6.2 Para el oscilador, la ganancia de voltaje del amplificador debe ser (c) 29 6.3 Investigar sobre el objetivo de colocar el resistor RV a la entrada del amplificador con BJT, cosa que no existe en uno con JFET. -El objetivo de colocar la resistencia RV (potenciómetro), es poder ajustar finamente la frecuencia de oscilación. Esta resistencia es colocada en la entrada del amplificador con BJT debido a la resistencia de entrada relativamente baja (hie) en comparación con el amplificador con FET que podemos hacer una que podemos aproximar su valor a infinito 6.4 Si incrementamos el valor de los tres capacitores, la frecuencia de salida deberá (b) Decrementarse 6.5 Si el valor de RF de realimentación disminuye a menos de 29KΩ, (e) Deja de oscilar ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 10 | 12 UNIVALLE 7. Anexos ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 11 | 12 UNIVALLE ELECTRONICA II Jose Gerardo Flores Hoyos 12 | 12