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oscilador puente wien

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA,
ELECTRÓNICA Y SISTEMAS
CURSO: CIRCUITOS DE RADIOFRECUENCIA
TRABAJO ENCARGADO:
OSCILADOR SENOIDAL EN PUENTE WIEN
DOCENTE:
ING. RUELAS CHAMBI JASMANY
PRESENTADO POR:
AÑAMURO TIPULA BRANDON YOVANI
CODIGO:
214131
PUNO – PERU
2024
OSCILADOR SENOIDAL EN PUENTE WIEN
OSCILADORES:
Un oscilador es un circuito que genera una señal periódica a partir de una señal
continua de entrada, es decir, actúa como conversor de señal continua en señal alterna. Las
formas de onda generadas pueden ser sinusoidales, cuadradas, triangulares, etc. Así, la señal
de salida de un oscilador queda caracterizada por una amplitud, una frecuencia y una forma
de onda.
ο‚·
OSCILADORES SINTONIZADOS O SINUSOIDALES
Generan de manera sostenida una salida sinusoidal. Algunos de estos tipos de
osciladores son: El oscilador Coltpitts, oscilador Hartley, oscilador de corrimiento de fase,
oscilador de puente Wien, osciladores de cristal, etc.
ο‚·
OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN
Un oscilador de puente de Wien es un oscilador electrónico que genera ondas
sinusoidales, mediante un amplificador realimentado por un puente compuesto de cuatro
resistencias y dos condensadores, originalmente desarrollado por el físico alemán Max Wien
en 1891, para la medición de impedancias. El oscilador puente de Wien es un oscilador
utilizado para generar ondas sinusoidales que van desde los 5 Hz a los 5 MHz.
Un circuito oscilador práctico utiliza un Op-Amp y un circuito puente RC, con la
frecuencia del oscilador fijada por los componentes R y C. La figura 1 muestra una versión
básica de un circuito oscilador de puente de Wien. Los resistores R3 y R4 y los capacitores
C1 y C2 forman los elementos de ajuste de frecuencia, en tanto que los resistores R1 y R2
forman parte del circuito de realimentación.
Figura 1. Oscilador puente de Wien
Despreciando los efectos de carga de las impedancias de entrada y salida del OpAmp, el análisis del circuito produce:
𝑅2
𝑅1
=
π‘“π‘œ =
𝑅3
𝑅4
+
𝐢2
(1)
𝐢1
1
(2)
2πœ‹√𝑅3𝐢1𝑅4𝐢2
En particular, si los valores son R3 = R4 = R y C1 = C2 = C, la frecuencia del oscilador
es:
π‘“π‘œ =
1
2πœ‹π‘…πΆ
(3)
𝑅2
𝑅1
=2
(4)
De tal modo una relación de R2 con R1 mayor que 2 producirá la suficiente ganancia
de lazo en el circuito para que oscile a la frecuencia calculada empleando la ecuación (3).
Se debe tener en cuenta:
- La amplitud de la señal de salida estará entre los voltajes de saturación del
amplificador operacional V+ y V-.
- El valor de C es libre. Escoger el más adecuado.
- Los valores de R1 y R2 son libres, mientras cumplan la relación de R2/R1=2.
- En caso que el circuito no oscile, se debe aumentar un poco la ganancia del oscilador, es
decir aumentar un poco el valor de R2.
EJEMPLO:
La arquitectura de un oscilador senoidal en puente de Wien se muestra a continuación.
SOLUCION
La frecuencia del oscilador es:
π‘“π‘œ =
1
2πœ‹π‘…πΆ
Y la relación entre R2 y R1 es:
𝑅2
𝑅1
=2
Se debe tener en cuenta:
οƒ˜ La amplitud de la señal de salida estará entre los voltajes de saturación del
amplificador operacional V+ y V-.
οƒ˜ El valor de C es libre. Escoger el más adecuado.
οƒ˜ Los valores de R1 y R2 son libres, mientras cumplan la relación de R2/R1=2.
RECOMENDACIÓN:
En caso que el circuito no oscile, se debe aumentar un poco la ganancia del
oscilador, es decir aumentar un poco el valor de R2.
SIMULACION:
Componentes para la simulación: capacitor(C) = 1nF, Resistencia (R)= 10k Ω, R1 y
R2 son potenciómetros para generar la señal senoidal
Figura 1. Oscilador puente de Wien
Figura 2. Señal de salida del puente de Wien
ο‚·
MATERIALES Y EQUIPOS
οƒ˜ 01 Fuente de alimentación
οƒ˜ 01 Osciloscopio
οƒ˜ 02 Capacitores: 02 de 1nF
οƒ˜ 02 Resistores: 02 de 10 KΩ
οƒ˜ 02 Resistor variable: 02 de 100KΩ
οƒ˜ 01 OPAMP LM741
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PROCEDIMIENTO Y DESARROLLO
OSCILADOR SINUSOIDAL: OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN
Armar el circuito de la Figura, alimentando el operacional con +12 V. y –12 V
Fig. Oscilador Puente Wien
Fig. Implementación del Oscilador Puente Wien
Fig. Señal de salida del Oscilador Puente Wien
Usando los siguientes componentes: resistencia= 10kΩ y capacitor =1nF y moviendo
los potenciómetros para obtener la señal deseada: potenciómetro 1= 983Ω y potenciómetro
2 =2.1KΩ. El cálculo de la frecuencia de oscilación es:
𝑓0 =
𝑓0 =
1
2πœ‹π‘…πΆ
1
2πœ‹(10π‘₯103 Ω)(10−9 𝐹)
𝑓0 = 15915 𝐻𝑧
𝑓0 = 15.9𝐾𝐻𝑧
ο‚·
Observaciones y conclusiones
Los osciladores son circuitos electrónicos que generan una señal de salida,
generalmente señales senoidales sin la necesidad de tener una señal de ingreso
Se obtuvieron con éxito las respuestas correspondientes si se usa los implementos
necesarios para lograr el informe. Comparando las señales de salida, en cálculos nos sale una
frecuencia de 15.9KHz y en la práctica implementado en laboratorio nos sale una frecuencia
de 15.7KHz, lo cual comparando ambos valores son similares
El circuito no oscila cuando la relación de resistencias es: R2=2R1, por ello se
recomienda el uso de potenciómetros y hallar la señal deseada. Por lo cual al finalizar calcule
los valores de los potenciómetros: potenciómetro 1= 983Ω y potenciómetro 2 =2.1KΩ, la
relación de los potenciómetros es parecida a la relación de R2=2R1. Hay un ligero cambio,
pero si cumple.
El oscilador puente Wien es valorado por su capacidad para producir señales estables
y de baja distorsión, lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones electrónicas
Algunas aplicaciones más resaltantes del oscilador puente wien es en el uso de filtros
de audio debido a su baja distorsión y comúnmente es utilizado para generar señales
sinusoidales puras en laboratorios y en equipos de prueba
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