Este documento describe la construcción y análisis de diferentes tipos de osciladores, incluyendo un oscilador puente de Wien y un oscilador Colpitts. Se realizaron simulaciones de los circuitos y luego se montaron físicamente, obteniendo señales similares aunque con pequeñas variaciones. El objetivo era ver y comparar las señales generadas por diferentes tipos de osciladores.

1. Universidad Autonoma de Baja California
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FILTROS & OSCILADORES
Marcos Marcos Fernando
fmarcos@uabc.edu.mx
RESUMEN: En la práctica se montaron diferentes
tipos de osciladores, con el fin de ver la señales que
generaban.
2 INTRODUCCIÓN
La función de un generador de señal es producir
una señal dependiente del tiempo con unas
características determinadas de frecuencia, amplitud y
forma, Alguna veces estas características son
externamente controladas a través de señales de
control; el oscilador controlador por tensión es un claro
ejemplo.Para ejecutar la función de los generadores de
señal dependientes del tiempo (normalmente
condensadores).Haydos categorías de generadores de
señal: osciladores sintonizados o sinusoidales y
osciladores de relajación.
Los osciladores sintonizados emplea un sistema
que en teoría crea pares de polos conjugados
exactamente en el eje imaginario para mantener de una
manera sostenida una oscilación sinusoidal. Los
osciladores de relajación emplean dispositivos bi-
estables tales como conmutadores, disparadores
Schmitt, puertas lógicas, comparadores y flip-flops que
repetidamente cargan ydescargan condensadores. Las
formas de onda típicas que se obtienen con este último
método son del tipo triangular, cuadrada, exponencial o
de pulso.
3 TEORIA
Los osciladores son dispositivos capaces de
repetir dos acciones opuestas en un período
regular. Ejemplo: movimiento de un péndulo.
Un ejemplo de oscilador en el área de la
electrónica, es la variación de la tensión o corriente
en un punto específico.
Un circuito LC (inductor– capacitor) es capaz
de producir esta oscilación a su frecuencia natural
de resonancia.
Aplicaciones de los osciladores:
- Circuitos digitales (reloj)
- Transmisión y recepción de radio
Hay un tipo de oscilador llamado oscilador
realimentado y para que éste oscile debe haber en
el circuito una realimentación positiva.
Las características de los osciladores
realimentados
1.- Amplificación
2.- Lazo de realimentación positiva
3.- Circuito para controlar la frecuencia
Un oscilador realimentado es un circuito que
usa un amplificador para suministrar la energía
necesaria al oscilador y un circuito de
realimentación para mantener la oscilación. Es en
este circuito de realimentación donde se pierde la
energía que tiene que suministrar el amplificador
para el continuo funcionamiento del oscilador.
Como empieza la oscilación?
La tensión de arranque es generada por los
mismos componentes del oscilador. Los resistores
generan una tensión de ruido que tiene frecuencias
senoidales mayores a los 10.000.000.000.00 hertz.
Cuando el circuito arranca todas las frecuencias
generadas son amplificadas y aparecen a la salida
excitando el circuito resonante que responde sólo
una de ellas, la cual es realimentada a la entrada
del circuito con la fase adecuada para que se inicie
la operación.
Tipos de osciladores:
- Oscilador por corrimiento de fase
- Oscilador Armstrong (no muy utilizado
debido a su inestabilidad)
- Oscilador Hartley
- Oscilador Colpits
- Oscilador puente de Wien
4 DESARROLLO
Para el posible desarrollo de esta práctica es
necesario contar con el siguiente material y/o equipo:
- 6 Potenciómetros de 100 kΩ
- 3 Potenciómetros de 250kΩ
- 3 Capacitores de 0.01μF
- 3 LM741 (Amplificador operacional)
- Cables para conexión
- Protoboard
- 2 Pares Cable banana-caimán
- 1 Punta de Generador de frecuencias
- 2 Punta de Osciloscopio
- 1 Fuente de Voltaje
- 1 Generador de Frecuencias
- 1 Osciloscopio
Oscilador puente de Wien
Se tiene que montar en el Protoboard el circuito de
la Figura 1 y claro también simularlo. (Ver cálculos
realizados para su diseño en Apéndice)
Figura 1. Oscilador de Wien
El circuito armado se encuentra en la Figura2.

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Figura 2.
La señal obtenida del circuito en laprácticoestá en
la Figura 3.
Figura 3.
En la simulación se obtuvo el siguiente resultado
mostrado en la Figura4.
Figura 4.
Oscilador de Collpits
El circuito mostrado en la Figura 5, es el circuito
que se armó en el protoboard.
Figura 5.
El circuito de la Figura 5 se puede apreciar en la
Figura 6.
Figura 6.
Las señales obtenidas se pueden obsevar en las
siguientes figuras.
Figura 7.
Figura 8.
Figura 9.

3. Universidad Autonoma de Baja California
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Figura 10.
5 ANALISIS DE RESULTADOS
5.1 Discusión de la precisión y exactitud de
las mediciones.
Se realizaron circuitos y se compararon de
diferentes maneras, primeramente se realizaron
simulaciones para ver los resultados posibles que
obtendrían en la practica, después se paso a la practica
y se obtuvieron resultados muy parecidos.
5.2 Análisis de los posibles errores de
medición.
Se realizaron comparaciones más que mediciones,
y bueno surgieron ciertas variaciones y se pueden
observar en la señales obtenidas en la práctica (Claro,
ya siendo comparada con la simulación), pero es algo
normal.
5.3 Descripción de cualquier resultado
anormal.
En los diferentes osciladores que se montaron se
obtuvieron resultados al compararlo con las
simulaciones de los mismos pero, vuelvo a repetirlo, es
normal,mientras se obtengan resultados con un margen
de error considerable.
5.4 Interpretación de los resultados
La práctica fue realizada de manera exitosa, se
obtuvieron resultados que ya se esperaban, gracias a
que se realizaron las simulaciones previas para observar
el funcionamiento real de cada oscilador.
6 CONCLUSION
El armar tal práctica fue muy sencilla e interesante,
por su puesto en lo personal lo más interesante fue ver
cómo es que un amplificador operacional,sin necesidad
de una señal de entrada puede producir una señal
sinusoidal (no necesariamente sinusoidal,depende de la
saturación generada en el circuito) en su salida.
7 APENDICE
Diseño de un oscilador puente de Wien.
Figura 5.
En este circuito cada componente es una incógnita,
𝑅1 Y 𝑅2 establecen que tanto se saturara la señal Vo
(Recortar) , los componentes R y C nos ayudaran a
obtener la frecuencia de la señal en la salida del
circuito.
Para encontrar 𝑅1 Y 𝑅2, tenemos que tomar en
cuenta la consideración de que 𝑅2 > 2𝑅1, de preferencia
un poco mayor, por que en caso de que no sea mayor,
no se obtendrá una señal en la salida (Debido a que la
señal en la salida será extremadamente pequeña).
Asignamos a 𝑅1 = 1𝑘Ω y a 𝑅2 = 2.3𝑘Ω, ya que cumple
con la consideración sugerida.
Ahora calcularemos los valores de C y R con la
ecuación siguiente.
𝑓 =
1
2𝜋𝑅𝐶
Asignaremos al capacitor un valor de 0.1𝜇𝐹 y una
frecuencia de 1kHz, sustituimos en la ecuación anterior
para encontrar R.
𝑅 =
1
2𝜋𝑓𝐶
=
1
2𝜋(1000𝐻𝑧)(0.1𝜇𝐹)
= 1591.54Ω
8 BIBLIOGRAFIA