1PRESENTADO POR:

Mg.Ing. Wilbert Chvez Irazbal

GENERACION DE PORTADORA

OSCILADORES

Es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corrienteque vara de forma peridica en el tiempo (corriente peridica); estasoscilaciones pueden ser senoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendode la forma que tenga la onda producida.

Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador. Por lotanto, se les llama osciladores slo a los que funcionan en base al principio deoscilacin natural que constituyen una bobina L (inductancia) y un condensadorC (Capacitancia) y cristales, mientras que a los dems se le asignan nombresespeciales.

TIPOS DE OSCILADORES

Los osciladores de radiofrecuencia pueden ser de varios tipos. Los ms comunes son:

Osciladores Pierce, a cuarzo o cermicos

Osciladores LC : Hartley, Colpitts , Vackar, Seiler, Clapp

Osciladores por frecuencia sintetizada

OSCILADORES DE CUARZO- CERMICO

Cristal de cuarzoEl cuarzo es un mineral formado por anhdrido de silicio (SiO2). Seencuentra en diferentes variedades. Para telecomunicaciones se emplea laformada por cristales prismticos hexagonales, acabados en pirmides porsus caras extremas . Las lminas as obtenidas presentan efectopiezoelctrico.

Si se aplica un voltaje entre susdos caras paralelas se originauna deformacin mecnica.

Al eliminar el voltaje, la lmina recupera suforma original, pero para llegar a ella pasarpor una serie de estados intermediossemejantes a una oscilacin.

2OSCILADORES DE CUARZO- CERMICO

Cristal de cuarzoSi se incrementa la frecuencia requerida, el espesor de la lmina de cristaldisminuyeEn estos casos, no se emplea la oscilacin mecnica fundamental de la lmina, sinoque se la hace vibrar a frecuencias superiores mltiplos de aqulla, encontrndoseas tipos de cristales que funcionan en la 3ra., 5ta. Y hasta 7ma. armnica,alcanzando frecuencias de centenares de MHz.Circuito elctrico equivalente

OSCILADORES DE CUARZO- CERMICO

El oscilador Pierce es un oscilador en el cual el circuito resonante LC esreemplazado por un cristal de cuarzo.

El cristal de cuarzo tiene un factor Q (factor de mrito o factor de calidad)sumamente elevado. Con l se pueden obtener frecuencias estables delorden de las partes por milln.

Sus principales ventajas radican en su capacidad de trabajo en altasfrecuencias y en mantener estable su frecuencia de trabajo.

Su desventaja podemos destacar que necesita un amplificador de altaganancia, debido a esto se presenta la necesidad de que el transistor tengauna ganancia alta o emplear un amplificador de mltiples etapas.

OSCILADORES DE CUARZO- CERMICO

Formas de operar del cristal

Circuito oscilador serie:

Circuito oscilador en paralelo:En el circuito paralelo, los capacitores de carga C1 y C2 dan lugar a una variacin pequea en la frecuencia deoscilacin, permitiendo una juste fino de la misma.

OSCILADORES DE CUARZO- CERMICO

Circuito tpico de oscilador a cristal

El circuito ms comn deoscilador a cristal es el tipoColpitts. Utiliza capacitorespara ajuste fino de frecuencia.

3OSCILADORES DE CUARZO- CERMICO

Transmisores que operan en ms de una frecuencia:

Si un transmisor debe operar enms de una frecuencia, sepueden utilizar varios cristales yconmutar el cristal deseado. Seutiliza un interruptor rotativomecnico.

TIPOS DE OSCILADORES

Los osciladores de radiofrecuencia pueden ser de varios tipos. Los ms comunes son:

Osciladores Pierce, a cuarzo o cermicos

Osciladores LC : Hartley, Colpitts , Vackar, Seiler, Clapp

Osciladores por frecuencia sintetizada

TIPOS DE OSCILADORES LC

Criterios de Barhhausen:

Cualquier amplificador puede oscilar, si una porcin de la salida se retroalimenta a la entrada, de tal manera que se satisfagan los criterios de Barkhausen.

Criterios de Barkhausen:

TIPOS DE OSCILADORES LC

Oscilador Hartley:Utiliza un inductor con derivacin donde: AB = 1

4TIPOS DE OSCILADORES LC

Oscilador Colpitts:

Utiliza un divisor de voltaje capacitivo:

TIPOS DE OSCILADORES LC

Oscilador Clapp: Es una variante del Colpitts

La capacitancia total se determina casi por completo por C3 que se elige mucho mas pequea que C1 y C2.

TIPOS DE OSCILADORES

Los osciladores de radiofrecuencia pueden ser de varios tipos. Los ms comunes son:

Osciladores Pierce, a cuarzo o cermicos

Osciladores LC : Hartley, Colpitts , Vackar, Seiler, Clapp

Osciladores por frecuencia sintetizada

OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Los PLL son de uso masivo en los equipos de comunicaciones, ya sea pararadiodifusin, telefona, transmisin de datos, generadores de RF, etc. A losPLL se los puede clasificar de acuerdo a su composicin y a su forma defuncionamiento, esta clasificacin es la siguiente:

LPLL ( PLL lineal ). DPLL ( PLL Digital ). ADPLL ( PLL Totalmente digital ). SPLL ( PLL Software ).

5OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Los PLL lineales (LPLL), en estos todos los bloques se constituyenmediante circuitos analgicos, en este caso el comparador de fase podraser un multiplicador de cuatro cuadrantes.

Los PLL digitales (DPLL), en esto se cambi el comparador defase, utilizndose por ejemplo una compuerta JK-flilpfl op, quedandoel resto de los bloques iguales.

Los PLL totalmente digitales (ADPLL), en estos la totalidad de losbloques son digitales.

Los PLL tambin pueden ser implementados mediante un programade computadora, a este ltimo tipo se los denomina (SPLL).

OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Normalmente para hacer el anlisis matemtico del comportamiento de cada uno de los bloques que forman el lazo, este deber estar enclavado, lo que quiere decir en este caso que la frecuencia de oscilacin del Vco es igual a la de entrada (referencia) multiplicada por el valor del divisor N, si las dos frecuencias de entrada al comparador son iguales y la fase est enclavada, la tensin de control adopta un valor tal que mantiene al lazo o bucle en estado enclavado enganchado.

OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

La modificacin en la frecuencia de salida se obtiene mediante el circuitodivisor de frecuencia por N preferentemente programable. Este divisor apartir de la seal de entrada proveniente del Vco, entrega en la salidauna seal de baja frecuencia comparable con la frecuencia de referencia,esto es fc = fo / n donde es fo la frecuencia de salida del Vco. Cuando seproduce en enganche o bloqueo del PLL ser:

OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Los osciladores LC y a cristal de cuarzo presentan ventajas y desventajas.

Para los osciladores LC, tenemos la posibilidad de variar la frecuencia pero conmuy poca estabilidad de esta.

Los osciladores a cristal de cuarzo presenta una muy buena estabilidad enfrecuencia pero muy poca variabilidad de la misma, por ejemplo al momento dela modulacin en frecuencia.

Para tener buena estabilidad de frecuencia y tambin la posibilidad de tener saltoscontrolados, se desarrollaron los sintetizadores de frecuencia. Estos pueden seruno o ms osciladores conectados de forma conveniente. Mediante lossintetizadores de frecuencia podemos lograr sntesis de frecuencia directa eindirecta.

6OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Sntesis de Frecuencia DirectaEs un sistema que genera las frecuencias de salida en base a las cuatrooperaciones aritmticas fundamentales, utilizando circuitos mezcladores(+ y -), generadores de armnicas () y divisores de frecuencia (), confiltros adecuados para eliminar las frecuencias indeseadas que segeneren durante el proceso.

Sntesis de Frecuencia Indirecta.Utiliza uno o ms osciladores controlados por tensin (VCO: Voltagecontrolled oscillator) en lazos enclavados en fase (PLL: Phase lockedloop), para mantenerlos enganchados con la frecuencia de referencia.

TIPOS DE POR FRECUENCIA SINTETIZADA

OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Sntesis de Frecuencia Directa

TIPOS DE POR FRECUENCIA SINTETIZADA

OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Sntesis de Frecuencia DirectaEs un sistema que genera las frecuencias de salida en base a las cuatrooperaciones aritmticas fundamentales, utilizando circuitos mezcladores(+ y -), generadores de armnicas () y divisores de frecuencia (), confiltros adecuados para eliminar las frecuencias indeseadas que segeneren durante el proceso.

Sntesis de Frecuencia Indirecta.Utiliza uno o ms osciladores controlados por tensin (VCO: Voltagecontrolled oscillator) en lazos enclavados en fase (PLL: Phase lockedloop), para mantenerlos enganchados con la frecuencia de referencia.

TIPOS DE POR FRECUENCIA SINTETIZADA OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Sntesis de Frecuencia Indirecta.

TIPOS DE POR FRECUENCIA SINTETIZADA

7OSCILADORES POR FRECUENCIA SINTETIZADA

Sntesis de Frecuencia Indirecta.TIPOS DE POR FRECUENCIA SINTETIZADA

La frecuencia del VCO se divide entre N y se retroaIimenta al comparador de fase PLL

Donde se compara con una frecuencia estable de referencia de un cristal.

El comparador de fases genera un voltajede correccin que es proporcional a ladiferencia entre las dos frecuencias

Este voltaje de correccin se suma a la seal moduladora y se aplica a la entrada del VCO.El Voltaje de correccin ajusta la frecuencia central a su valor correcto. De nuevo, elfiltro pasa bajas evita que los cambios en la frecuencia de salida del VCO. Debido ala seal moduladora se convierten en un voltaje. se retroalimenten al VCO y borrenla modulacin. El filtro pasa bajas tambin evita que se cierre el lazo a unafrecuencia latera.

Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica