Oscilador

En electrónica se dice que un oscilador por definición es un circuito amplificador con realimentación con una ganancia global aproximadamente igual a uno en el que se genera una señal de salida periódica de manera espontánea. Y en su salida tenemos una señal de onda sinusoidal (senoidal) o de onda cuadrada. Todos los osciladores tienen una frecuencia característica de trabajo, que depende de los valores de los componentes del circuito como: condensadores, resistencias, inductancias, etc. A veces esta frecuencia es controlada desde el exterior variando algunos de sus componentes como ser resistencia, inductancia o capacidad y también a veces variando la tensión de trabajo (VCO).

Diagrama de bloques de un oscilador

Diagrama de bloques de un oscilador

Ahí vemos que tenemos un bloque amplificador con una ganancia A y un bloque de realimentación con una ganancia β y esta puede ser negativa (atenúa) o positiva (amplifica).

Cuando β es negativa, el amplificador funciona de una manera mas estable, con una perdida resultante de ganancia. Pero si realimentación que se le aplica se hace positiva, el amplificador se torna inestable y comienza a oscilar.


Criterio de Barkausen

El criterio de Barkhaussen para un circuito oscilador, establece cuales deben ser las condiciones necesarias para que en un circuito activo comiencen y se mantengan las oscilaciones.

Criterio uno : Todo oscilador es un amplificador inestable.

Criterio dos : Cuando exista un camino de realimentación que produzca una ganancia de bucle que tienda a la unidad con desplazamiento de fase nulo.

Criterio tres : Si en todo circuito potencialmente oscilador se separa artificialmente en una porción activa y una carga, la impedancia de salida de la parte activa tendrá una parte real negativa cuando se satisfagan las condiciones para la oscilación.

Criterio cuarto : Un oscilador es un amplificador que, aunque la entrada sea nula, la salida no será nula.


Tipos de osciladores

Oscilador RC

Debido a que las bobinas son mas difíciles de manejar, muchos circuitos, sobre todo en las frecuencias bajas, en el diseño se trata de eliminar la colocación de bobinas. Utilizando una red RC se puede producir un cambio de fase que llege a 90 grados. Al utilizar redes RC en serie se obtienen 180 grados con tres o mas secciones.


oscilador cambio de fase

Oscilador RLC

Para ciertas aplicaciones es usada una bobina o inductancia para lograr estabilizar la oscilación.

Oscilador LC

En general se usan osciladores RC para aplicaciones de bajas frecuencias de hasta aproximadamente 1 MHz. Sin embargo para frecuencias mas altas se usan los osciladores LC, como en aplicaciones de radiofrecuencias. El control de cambio de fase con redes RC puede ser muy difícil de manejar en radiofrecuencias.


Oscilador de puente de Wien

Uno de los osciladores de tipo RC mas seguros utiliza el puente de Wien. Por lo general se usa un amplificador operacional con dos etapas RC para producir un cambio de fase completo de 360 grados.


puente de wien oscilador

Oscilador Colpitts


oscilador colpitts

Oscilador Hartley

oscilador hartley

Oscilador Clapp

Oscilador Clapp

Oscilador a cristal

Oscilador a cristal