Detalls del diagrama de treball i circuit de l’oscil·lador LC

Detalls del diagrama de treball i circuit de l’oscil·lador LC

En aquest post anem a entendre com funcionen els circuits de l’oscil·lador LC i construirem un dels populars oscil·ladors basats en LC: l’oscil·lador Colpitts.



Què són els oscil·ladors

Els oscil·ladors electrònics s’utilitzen en la majoria dels nostres aparells electrònics d’ús diari, que van des del rellotge digital fins al processador i7 de gamma alta. Els oscil·ladors són el cor de tots els circuits digitals, però, no només els oscil·ladors dels empleats del circuit digital, sinó també els circuits analògics utilitzen circuits oscil·latoris.

Per a ràdio FM instantània AM, on l’oscil·lació d’alta freqüència s’utilitza com a senyal portador per transportar el senyal del missatge.





Hi ha molts tipus diferents d'oscil·ladors, com ara RC, LC, cristall, etc. Cadascun d'ells té els seus propis avantatges i desavantatges. Per tant, no hi ha res que s’anomeni el millor o l’oscil·lador ideal, hem d’analitzar la circumstància del nostre circuit i triar el millor que s’adapti, per això trobem una àmplia gamma d’oscil·ladors en tots els aparells que s’utilitzen cada dia.

Oscil·ladors LC

Aprofundim en l’explicació de l’oscil·lador LC.



L'oscil·lador LC està format per un inductor i un condensador com es mostra a la figura següent.

Imatge de l’oscil·lador LC

El valor del condensador i la resistència determina l'oscil·lació de sortida. Llavors, com generen oscil·lació?

Bé, hem d’aplicar energia externa entre L i C, és a dir, tensió. Quan apliquem la tensió, el condensador es carrega. Quan el subministrament es talla, l’energia emmagatzemada del condensador flueix cap a l’inductor i l’inductor comença a construir camp magnètic al seu voltant fins que el condensador es descarrega completament.

Quan el condensador està completament descarregat, el camp magnètic al voltant de l’inductor s’ensorra i indueix voltatge i càrrega del condensador amb polaritat oposada i el cicle es repeteix.

La càrrega i la descàrrega entre L i C produeixen oscil·lació i aquesta oscil·lació s’anomena freqüència de ressonància. Tanmateix, la generació de freqüències no durarà per sempre a causa de la resistència parasitària que dissipa l’energia del circuit oscil·latori en forma de calor.

Per mantenir l'oscil·lació i utilitzar l'oscil·lació amb una força de sortida raonable, necessitem un amplificador amb desplaçament de fase de zero graus i retroalimentació.

La retroalimentació alimenta una petita quantitat de sortida de l'amplificador a la xarxa LC per compensar la pèrdua a causa de la resistència paràsita i mantenir l'oscil·lació. Així, podem generar una sortida d’ona sinusoïdal constant.

Circuit d'aplicació:

Aquí hi ha un circuit oscil·lador colpitts que pot generar uns 30Mhz de senyal.

circuit oscil·lador colpitts que pot generar al voltant de 30 Mhz de senyal


Anterior: Com funciona el bloqueig de l’oscil·lador Següent: Circuit de preamplificador de micròfon equilibrat