La clase comenzó viendo la idea de crear un oscilador con frecuencia de oscilación controlable mediante la variación de una tensión continua. Estos osciladores son conocidos como VCO (Voltage-Controlled Oscillator).
A continuación se presentó el diodo varicap (varactor) o diodo de capacidad variable que es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial de una unión PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos.
Para su mejor comprensión se propuso un determinado circuito utilizando el diodo varicap BB106 y se probó conectándolo en el laboratorio a nuestro oscilador montado en clases anteriores. Conectamos el varicap a dos puntos distintos de nuestro oscilador, midiendo en cada caso el rango de frecuencias cubierto al variar el cursor del potenciometro (encargado de variar la tensión). Observamos que al conectarlo a un punto A, la capacidad influía sobre el condensador variable y se observababa una mayor sensibilidad que conectándolo a un punto B, donde influía sobre el condensador C2, apreciando que la sensibilidad, en ese caso, era menor.
A continuación se propuso otra idea de diseño que consistía en el control digital de la frecuencia de oscilación, generando con un PC (o microcontrolador) una tensión digital con ciclo de trabajo ajustable y obteniendo mediante un filtro paso bajo su valor medio y con esta tensión DC polarizar el varicap.
Vimos, que para determinadas aplicaciones interesa lo contrario, que la frecuencia de nuestro oscilador sea una preestablecida y sumamente estable, no dependiente de la inductancia de una bobina o la capacidad de un condensador. Esto dió pie a presentar los cristales de cuarzo. Estos se obtienen tallando de una forma específica cristales de cuarzo en delgadas láminas de dimensiones precisas. A continuación se establecen metalizaciones en las caras opuestas de la lámina y se encapsula. Dependiendo del tipo de corte (ángulo de inclinación) y las dimensiones del cristal, el efecto piezoeléctrico proporciona un comportamiento selectivo en frecuencia con características sumamente estables.
Analizamos el modelo circuital del cristal de cuarzo en régimen permanente sinusoidal (RPS), viendo sus distintos comportamientos dependiendo de la frecuencia:
A continuación se presentó el diodo varicap (varactor) o diodo de capacidad variable que es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial de una unión PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos.
Para su mejor comprensión se propuso un determinado circuito utilizando el diodo varicap BB106 y se probó conectándolo en el laboratorio a nuestro oscilador montado en clases anteriores. Conectamos el varicap a dos puntos distintos de nuestro oscilador, midiendo en cada caso el rango de frecuencias cubierto al variar el cursor del potenciometro (encargado de variar la tensión). Observamos que al conectarlo a un punto A, la capacidad influía sobre el condensador variable y se observababa una mayor sensibilidad que conectándolo a un punto B, donde influía sobre el condensador C2, apreciando que la sensibilidad, en ese caso, era menor.
A continuación se propuso otra idea de diseño que consistía en el control digital de la frecuencia de oscilación, generando con un PC (o microcontrolador) una tensión digital con ciclo de trabajo ajustable y obteniendo mediante un filtro paso bajo su valor medio y con esta tensión DC polarizar el varicap.
Vimos, que para determinadas aplicaciones interesa lo contrario, que la frecuencia de nuestro oscilador sea una preestablecida y sumamente estable, no dependiente de la inductancia de una bobina o la capacidad de un condensador. Esto dió pie a presentar los cristales de cuarzo. Estos se obtienen tallando de una forma específica cristales de cuarzo en delgadas láminas de dimensiones precisas. A continuación se establecen metalizaciones en las caras opuestas de la lámina y se encapsula. Dependiendo del tipo de corte (ángulo de inclinación) y las dimensiones del cristal, el efecto piezoeléctrico proporciona un comportamiento selectivo en frecuencia con características sumamente estables.
Analizamos el modelo circuital del cristal de cuarzo en régimen permanente sinusoidal (RPS), viendo sus distintos comportamientos dependiendo de la frecuencia:
- A una determinada fs se comporta como un cortocircuito.
- A una determinada fp se comporta como un circuito abierto.
- A una frecuencia mayor que fs y menor que fp tiene un comportamiento inductivo.
El interalo entre fs y fp es muy pequeño, y son frecuencias extraordinariamente fijas y estables. Sus valores dependen, como dijimos antes, del tallado y dimensiones del cristal. Este comportamiento se puede justificar en base al efecto piezoeléctrico.
A continuación, el profesor explico el comportamiento de un cristal de cuarzo en un circuito RLC, y vimos un posible modelo circuital del mismo. También vimos una hoja de características de un cristal de cuarzo, donde se especificaba la fs y la estabilidad con la temperatura.
En la última parte de la clase, se vió la idea básica para fijar la frecuencia de oscilación de un oscilador con un cristal de cuarzo (fs=fo). Para concluir insertamos un cristal de cuarzo en nuestro oscilador visualizando el resultado en el analizador espectral. Se comentó que este sistema puede ser utilizado para la calibración de un analizador, ya que el cristal de cuarzo asegura la oscilación a la frecuencia determinada.
A continuación, el profesor explico el comportamiento de un cristal de cuarzo en un circuito RLC, y vimos un posible modelo circuital del mismo. También vimos una hoja de características de un cristal de cuarzo, donde se especificaba la fs y la estabilidad con la temperatura.
En la última parte de la clase, se vió la idea básica para fijar la frecuencia de oscilación de un oscilador con un cristal de cuarzo (fs=fo). Para concluir insertamos un cristal de cuarzo en nuestro oscilador visualizando el resultado en el analizador espectral. Se comentó que este sistema puede ser utilizado para la calibración de un analizador, ya que el cristal de cuarzo asegura la oscilación a la frecuencia determinada.
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