Electrónica Analógica I.pdf

Programa de Electronica Analogica I

Electrnica Analgica ITrabajos Prcticos BIBLIOGRAFA

Captulo n: I Generalidades

Revisin de anlisis de circuitos con transistores - Polarizacin - Rectas de carga - Caractersticas Elctricas.- Amplificadores Multietapa. Respuesta en frecuencia. Caractersticas Elctricas.-

Captulo n: II Amplificadores Diferenciales

Amplificadores Diferenciales - Anlisis General - Caractersticas de transferencia - Amplificaciones diferenciales - Resultados Experimentales - Simulacin de circuitos - Aplicaciones en Controles de Ganancia - Caractersticas Elctricas.-

Captulo n: III Amplificadores Operacionales I

Amplificadores Operacionales, generalidades - Amplificador Inversor - Amplificador No Inversor - Amplificador Diferencia - Sumador - Clculos - Sumador-Restador - Amplificador de Instrumentacin - Relacin de Rechazo de Modo Comn - Informacin para diseo - Rectificador Ideal - Fuentes de tensin y de corriente - Bases de Amplificadores de Potencia - Caractersticas Elctricas.-

Captulo n: IV Amplificadores Operacionales II

Circuitos de Primer Orden Pasivos - Circuitos de Segundo Orden Pasivos - Integrador Inversor Integradores No Inversores - Estudio de Circuitos de Primer Orden Activos - Ecualizadores de Amplitud - Caractersticas Elctricas.-

Captulo n: V Fuentes de Alimentacin

Consideraciones Generales para el transformador, rectificador y filtro en la seccin no regulada. Tensiones de referencia, Reguladores de Corriente, Reguladores de tensin en paralelo.- Reguladores de tensin en serie, El regulador de tensin como diagrama en bloques de un control realimentado, Circuitos prcticos de reguladores de tensin ajustables, Protecciones contra Sobreintensidad y Corto Circuito.-

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http://www.huarpe.com/electronica/fuentes/fuentes.ziphttp://www.huarpe.com/electronica/fuentes/fuentes.ziphttp://www.huarpe.com/electronica/fuentes/fuentes.ziphttp://www.huarpe.com/electronica/fuentes/fuentes.ziphttp://www.huarpe.com/electronica/fuentes/fuentes.zip

Programa de Electronica Analogica I

Captulo n: VI Amplificadores de Gran Seal y Baja Frecuencia

Etapas amplificadoras de gran seal y baja frecuencia con transistores bipolares y FET,- Clases de Operacin, Rendimientos.- Anlisis de la Distorsin.- Amplificadores de Potencia de Simetra Complementaria, Etapa de alta impedancia de entrada, Amplificadores de Potencia "Drivers" con amplificadores operacionales y transistores de potencia, Clculo de disipadores.-

Captulo n: VII Osciladores de Baja Frecuencia

Osciladores Armnicos - Anlisis y Consideraciones Generales - Oscilador por Desplazamiento de Fase - Oscilador Puente de Wien - Oscilador en Cuadratura - Osciladores LC, Hartley, Colpitts, Pierce - Oscilador con Cristal de Cuarzo - Patrones primarios de frecuencia - Caractersticas Elctricas.-

e-mail

Ral Armando Funes

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http://www.bldrdoc.gov/timefreq/index.htmlmailto:[email protected]

Trabajos prcticos Electrnica Analgica

electrnica analgica ITrabajos prcticos

ao 2002

Disear, construir y medir: comportamientos en C.C., las Caract. de Transferencia y el CMRR

1. Amplificador diferencial a trss BJT's2. Amplificador diferencial a trss FET's3. Amplificador con Ganancia Controlada por Tensin con trss BJT's - SSM2164P, SSM2018T4. AO Inversor - Caractersticas de transferencia a varias ganancias (2, 5, 10)5. AO No Inversor - Caractersticas de transferencia a varias ganancias (2, 5, 10)6. Amplificador Sumador (con tres entradas como mnimo)7. Amplificador Diferencia - Medir CMRR8. Amplificador Sumador-Restador (con cuatro entradas como mnimo)(medir en continua)9. Amplificador Pan-Pot (Balance) - Calcular y medir ganancias en los extremos y en el

punto medio10. Amplificador de Instrumentacin - Medir CMMR a varias ganancias (1, 10, 100)11. Termmetro con diodos y Amp de instrumentacin (Calibrar y medir)12. Rectificador ideal (caractersticas de transferencia y respuesta en el tiempo)13. Fuentes de corriente (sumidero)14. Fuentes de corriente (fuente)15. BJTs Complementarios, clase "B" (caractersticas de transferencia)16. MOSFET Complementarios, clase "B" (caractersticas de transferencia)17. Ajuste de la distorsin por cruce, clase "AB" (con resistencias de realimentacin

negativa)18. AO con BJTs y MOSFET en clase "B" complementarios en la realimentacin negativa

(caractersticas de transferencia)

Disear, construir y medir: Respuestas en Frecuencia

19. Circuitos de primer orden pasivos20. Circuitos de segundo orden pasivos21. Circuitos de primer orden activos: Integrador Inversor22. Integrador No Inversor constantes de tiempo balanceadas23. Integrador No Inversor resistencias apareadas24. Circuito pasabanda de audio 20hz a 20KHz25. Circuito desfasador de primer orden26. Control de Tonos Baxandall

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http://huarpe.com/electronica/index.htmlhttp://www.analog.com/productSelection/pdf/ssm2164.pdfhttp://www.analog.com/productSelection/pdf/SSM2018T_b.pdfhttp://www-s.ti.com/sc/psheets/sloa042/sloa042.pdf


Disear, construir y medir: comportamientos en C.C., C.A., las Potencias y los Rendimientos

27. Fuente de alimentacin estandar. Protecciones28. Fuente de alimentacin LDO29. Amplificador de potencia. Clculo del disipador30. Medicin de potencia de amplificadores clase "AB" y clase "D" en conexin SE31. Medicin de potencia de amplificadores clase "AB" y clase "D" en conexin BTL

Disear, construir y medir Frecuencia de los osciladores:

32. Oscilador por Desplazamiento de Fase33. Oscilador Puente de Wien34. Oscilador con salidas en Cuadratura35. Oscilador a xtal con transistor36. Oscilador a xtal con CMOS

Trabajos Avanzados

37. Aplicaciones de DSP

Ejercicios

Resolucin Ejercicios de libros de la bibiografa, Evaluaciones por computadora y Verificacin en Laboratorio

Normas para la presentacin:



En general, cada prctica constar de:

breve descripcin introductoria del trabajo, base terica, el modelo matemtico completo y criterios para diseo, simulacin por computadora, las mediciones de laboratorio, las grficas comparativas correspondientes, y conclusiones, bibliografa, incluyendo sitios de Internet consultados.

La presentacin escrita deber ser en original y hoja de papel tamao A4.-

La presentacin electrnica ser en CD para sistema operativo Windows 98.-

La presentacin del trabajo construdo deber ser en circuito impreso, sobre placas de fibra de vidrio, utilizando componentes de ptima calidad.-

INICIO arriba


http://huarpe.com/electronica/index.html

BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFA

Electronics Integrated Circuits and Systems - Franklin Fitchen - Van Nostrad Reinhold Company - 1970

Electrnica Integrada - Millman y Halkias - Editorial Hispano Europea S.A. - Sptima Edicin - 1986

Circuitos Electrnicos Discretos e Integrados - Schilling-Belove - Marcombo Segunda Edicin - 1985

The Art of Electronics - Horowitz-Hill - Cambridge University Press - 1989

Diseo Electrnico - Circuitos y Sistemas - Savant-Roden-Carpenter - Prentice Hall - 3ra. Edicin - 2000

Principios de Electrnica - Malvino - McGraw-Hill - Quinta Edicin - 1994

Design of Solid State Power Supplies - E. R. Hnatek - Van Nostrad Reinhold Company - Second Edition - 1981

Operational Amplifiers - Wojslaw-Moustakas - John Wiley & Sons - 1986

Circuitos Electrnicos Avanzados -Tietze-Schenk-Marcombo-Springer-Verlag-1983

Filtros Activos - P. Bildstein - Paraninfo - Segunda Edicin - 1983

Modern Filter Design - Ghausi-Laker - Prentice Hall - 1981

RC Active Filter Design Handbook - F. W. Stephenson- John Wiley & Sons - 1985

Nonlinear Circuits Handbook - D.H. Sheingold - Analog Devices, Inc - 1976

Transducer Interfacing Handbook - Analog Devices, Inc - 1981

Applications Reference Manual - Analog Devices, Inc - 1993

Amplifier Applications Guide 1992 - Analog Devices, Inc - 1992

System Applications Guide - Analog Devices, Inc - 1993

Signal Processing Algorithms in Fortran And C - S. Stearns-R. David - Prentice Hall 1993

Anlisis y Diseo de Circuitos Integrados Analgicos - P. Gray-R. Meyer -Prentice Hall 1995

Applications Handbook - Burr-Brown - 1994

Practical Analog Design Techniques - Analog Devices, Inc - 1995

SPICE, A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using Pspice, Tuinenga, Prentice Hall 1992

Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits, Sergio Franco - McGraw-Hill - Third Edition - 2002

Tratamiento de Seales en Tiempo Discreto, Alan V. Oppenheim - Ronald W. Schafer - Segunda Edicin - 2000

Tratamiento Digital de Seales, John G. Proakis - Dimitris G, Manolakis - Prentice Hall - Tercera Edicin - 1998

Algunos sitios en Internet para ubicar y consultar: Universidades, fabricantes, revistas, etc. relacionados con nuestra especialidad.-

Electrical and Electronics Engineering The WWW Virtual Library Data Bookshelf

| ndice |

http://www.huarpe.com/electronica/bibliografia/bibliografia.html [21/05/2004 15:08:48]

http://webdiee.cem.itesm.mx/wwwvlee/index.htmlhttp://www.vlib.org/http://www.crhc.uiuc.edu/~dburke/databookshelf.html

Generalidades

http://www.huarpe.com/electronica/generalidades/polarizacion.html (1 of 3) [21/05/2004 15:08:50]

Generalidades


Generalidades

| ndice | ESQUEMTICOS


http://www.huarpe.com/electronica/generalidades/..\index.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/generalidades/polarizacion.zip

ANALISIS DE AMPLIFICADORES DIFERENCIALES CON TRANSISTORES BIPOLARES

http://www.huarpe.com/electronica/diferenciales/analisis.html (1 of 7) [21/05/2004 15:08:53]

Transferencia

AMPLIFICADORES DIFERENCIALES

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Transferencia


Amplificaciones



Laboratorio



Simulacin


Circuito con Transistores Bipolares


Simulacin


Simulacin

Circuito con Transistores Unipolares


Laboratorio

APLICACIONES DE AMPLIFICADORES DIFERENCIALES

Amplificador con Ganancia Controlada por Tensin

El circuito a evaluar es el que se muestra a continuacin y las salidas obtenidas estn de acuerdo a su anlisis y modelo matemtico realizado

como asimismo a las seales aplicadas en su tratamiento para ver su funcionamiento.-


http://www.huarpe.com/electronica/diferenciales/am_con1.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/diferenciales/am_con1.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/diferenciales/am_con2.html

Laboratorio



AOI


AO No Inversor


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AO No Inversor


AO No Inversor

| Inversor | No Inversor | Diferencia | Instrumentacin | Rectificador | Fuentes | Potencia | | ndice | {

Esquemticos }


http://www.huarpe.com/electronica/ao1/..\index.htmlhttp://huarpe.com/electronica/ao1/ao_sch.ziphttp://huarpe.com/electronica/ao1/ao_sch.zip

Amplificador SUMADOR


Amplificador SUMADOR


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Clculos Bsicos de Circuitos


CLCULOS en CIRCUITOS

Amplificador Operacional Inversor en Corriente Continua

Amplificador Operacional No Inversor Corriente Continua

Amplificador Diferencial Corriente Continua

Amplificador de Instrumentacin Corriente Continua

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http://www.huarpe.com/electronica/ao1/html/aoinv.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao1/html/aonoinv.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao1/html/diferencial.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao1/html/instrumentacion.html

Amplificador SUMADOR - RESTADOR


Amplificador SUMADOR - RESTADOR


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AO de Instrumentacion


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Rechazo de Modo Comn en Amplificadores de Instrumentacin



Introduccin

Existen en equipos en la industria, en equipos de electromedicina, y en equipos en otras muchas aplicaciones, la necesidad de medir seales muy pequeas del orden de microvoltios o pocos milivoltios en la presencia de comparativamente grandes seales de ruido provenientes de distintas fuentes, como ser motores, tubos de iluminacin de descarga gaseosa, y la siempre presente induccin de la frecuencia de lnea de alimentacin, en nuestro caso 50Hz. Para realizar las mencionadas mediciones estos debern utilizar en su entrada Amplificadores de Instrumentacin con un adecuada Relacin Rechazo de Modo Comn (CMRR).

En la siguiente figura se coloca un esquema bsico de medicin

Al Amplificador de Instrumentacin ingresan dos seales de modo comn: una de c.c. de +2.5V provenientes del puentes de resistencias y otra de c.a. Vruido inducida sobre los cables de entrada al amplificador.-

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Rechazo de Modo Comn

Los amplificadores de Instrumentacin amplifican la diferencia entre dos seales. Esas seales diferenciales en la prctica provienen de sensores como ser termocuplas, fotosensores, puentes de medicin resistivos, etc. En la figura de arriba se ve que de un puente resistivo, en estado de equilibrio sin seal, en la mitad de las ramas del puente existe una seal de 2.5V respecto a masa. Esta seal de corriente continua es comn a ambas entradas por lo cual es llamada Voltage de Modo Comn de la seal diferencial. Se puede ver que estas seales no contienen informacin til en lo que se quiere medir y como el amplificador amplificar la diferencia de ambas, al ser igulaes, se restan y a la salida el resutado ser cero o sea idealmente no estn contribuyendo a la informacin de salida. Tambin se ve que se inducen seales de corriente alterna en ambas entradas a la vez y que sern rechazadas como en el caso de continua. Pero al producirse un desbalance del equilibrio del puente por la variacin de una de sus resistencias se producir una seal que ser aplicada entre ambas entradas y ser amplificada. Por lo expuesto, es que se justifica la utilizacin de amplificadores de instrumentacin para rechazar seales que entran en modo comn, osea en las dos entradas se presenta la misma seal.

En la prctica, las seales de modo comn nunca sern rechazadas completamente, de manera que alguna pequea parte de la seal indeseada contribuir a la salida.

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Rectificador Ideal


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Rectificador Ideal


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Generadores de Corriente y Voltage


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Simetria Complementaria 1


Circuito Bsico de conexin de una etapa de Simetra ComplementariaEl esquema del circuito es:

Formas de Ondas de Entrada y salida

Distorsin de cruce Componentes de Frecuencia en la Salida

Circuito Bsico con Diodos de Polarizacin El circuito esquemtico es:

Formas de Ondas de Entrada y Salida

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Simetria Complementaria 1

Distorsin de Cruce Componentes de Frecuencia en la Salida

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RLC Basico


2.- Circuitos R-L-C y su Respuesta en Frecuencia

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RLC Basico

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Integ1


3.- Circuitos Integradores, Inversores y No inversores

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Integ1

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Integ6



Integ6

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Circuitos Activos Primer Orden


4.- Circuito Activo de Primer Orden con Amplificador Operacional

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Circuitos Activos Primer Orden

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Ecualo


5.- Ecualizadores de Amplitud tipo Baxandall

Introduccin:

Cuando se necesita regular a un determinado nivel o compensar una disminucin o un aumento de tensin, en una frecuencia o rango de frecuencias, se emplean Ecualizadores de Amplitud, ya sean pasivos o activos.

Concentraremos el anlisis en algunos circuitos comerciales activos de utilizacin en audiofrecuencia, debido a que el odo no es igualmente sensible a todas las frecuencias audibles, particularmante en las bajas y altas frecuencias del espectro audible y dependiendo de la amplitud de la seal. Este comportamiento fue por primera vez cuantificado por Fletcher y Munson y publicado el trabajo en The Journal of the Acoustical Society of America - Vol.4, No. 2, 1933.-

Estos circuitos que veremos estn orientados a compensar la respuesta caracterstica del odo humano, ya que la magnitud de la sensacin auditiva producida por un sonido depende de dos variables: de la amplitud de la onda sonora involucrada y de su frecuencia.

Comenzaremos por el de Texas Instruments, seguiremos por el sugerido por National, Inc, y finalmente por otro popular, en anlisis simplificado y anlisis completo, simplificados en cuanto a su esquema, y que son muy utilizados en equipos de audio, con ligeras variantes del desarrollado originalmente por P.J. Baxandall y presentados en la revista Wireless World, vol. 58, no. 10, October 1952, p. 402 en su trabajo "Control de Tonos con Realimentacin Negativa -- Variacin independiente de Graves y Agudos sin Llaves".

Este diseo se distingue por tener muy baja distorsin armnica debido al uso de realimentacin negativa.-

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http://asa.aip.org/jasa.htmlhttp://asa.aip.org/jasa.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/eqloud.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao2/ecual4.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao2/ecual5.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao2/controltonos1.htmlhttp://www.huarpe.com/electronica/ao2/controltono1.html

Ecualo

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Proteccin contra cortocircuito bsica

| Circuito Bsico | Circuito Foldback | Anlisis de circuitos | Ejemplo | | ndice |

Regulador standard

Regulador standard con proteccin contra sobrepasar potencia mxima permitida por el transistor de salida.-

Curva de carga de la fuente de alimentacin.-

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Proteccin contra cortocircuito bsica

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| Circuito Bsico | Circuito Foldback | Anlisis de circuitos | Ejemplo | | ndice |

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Amplificadores de Potencia de Audiofrecuencia

| Simetra Complementaria | buffer | drivers | distorsin | disipacin | | ndice |

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Distorsin (THD)


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Simetra Complementaria 4


Etapa circuital con alta impedancia de entrada

En lugar de tener en la entrada dos diodos para la polarizacin, tiene dos transistores cuyas junturas Base-Emisor estn en lugar de los diodos antes mencionados. Adems por ser transistores, las resistencias de polarizacin se reflejan a la entrada con un valor aproximado al de multiplicar el valor de la resistencia por el Beta del transistor. El esquema circuital es el siguiente:

Caracterstica de Transferencia:

Se observa que en este caso existe un desplazamiento de la tensin de continua con respecto al valor cero (offset)



Componentes de Frecuencia:

Podemos apreciar que no existe distorsin a la salida pero s el desplazamiento de continua.-

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Amplificadores de Potencia con AO y Transistores Bipolares

El circuito bsico se muestra a la izquierda, y consiste de un AO y una etapa de simetra complementaria con transistores bipolares, realimentando su salida a la entrada del AO, utilizando el principio del rectificador ideal , cuando la salida del AO es aplicada a las bases de los transistores.

Formas de Ondas de

Salida

Caractersticas de

Transferencia

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Disipacin de Calor


Disipacin de Calor

En las especificaciones tcnicas provistas por los fabricantes de semiconductores, uno de los datos que se provee es la mxima disipacin posible, para que no se destruya el componente, de manera que otro de los clculos a realizar en las etapas de potencia, es la disipacin del calor producido durante el funcionamiento, y por ende el disipador a utilizar.

encapsulado TO-3

donde

Siendo la temperatura de la juntura:

donde:

La resistencia trmica total es:

siendo:

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Disipacin de Calor


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Introducin a Osciladores

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Desplazamiento de Fase

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http://www.huarpe.com/electronica/osc/deduccion1.html

Desplazamiento de Fase

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Oscilador con Puente de Wien

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OSCILADOR EN CUADRATURA

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Osciladores L-C

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Osciladores L-C


Osciladores L-C


http://pr.erau.edu/~lyallj/ee412/pierce_exp.html

http://www.huarpe.com/electronica/osc/oscilador-xtal.html

Osciladores a Cristal de Cuarzo

Introduccin a los Cristales de Cuarzo

El cristal de cuarzo es utilizado como componente de control de la frecuencia de circuitos osciladores convirtiendo las vibraciones mecnicas en voltajes elctricos a una frecuencia especfica. Esto ocurre debido al efecto "piezoelctrico". La piezo-electricidad es electricidad creada por una presin mecnica. En un material piezoelctrico, al aplicar una presin mecnica sobre un eje, dar como consecuencia la creacin de una carga elctrica a lo largo de un eje ubicado en un ngulo recto respecto al de la aplicacin de la presin mecnica. En algunos materiales, se encuentra que aplicando un campo elctrico segn un eje, produce una deformacin mecnica segn otro eje ubicado a un ngulo recto respecto al primero. Por las propiedades mecnicas, elctricas, y qumicas, el cuarzo es el material ms apropiado para fabricar dispositivos con frecuencia bien controlada. La siguiente figura muestra la ubicacin de elementos especficos dentro de una piedra de cuarzo

De los cortes que se pueden hacer, el corte "AT" es el ms popular y es fabricado hasta frecuencias relativamente altas, mostrando una excelente estabilidad de frecuencia frente a las variaciones de la temperatura. La siguiente grfica muestra la variacin en partes por milln (PPM) con respecto a la temperatura.

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Frecuencia Fundamental vs. Frecuencia de Sobretono Esto es de importancia cuando se especifica un cristal. Cuando se incrementa la frecuencia solicitada, el espesor del cuerpo del cristal disminuye y por supuesto existe un lmite en el proceso de fabricacin. Alrededor de 30MHz, el espesor de la placa del cristal comienza a ser muy delgada. Debido a que el corte "AT" resonar a nmeros enteros impares mltiplos de de la frecuencia fundamental, es necesario especificar el orden del sobretono deseado para cristales de altas frecuencias.

Potencia de trabajo (Drive Level)Es la potencia disipada por el cristal. Est normalmente especificada en micro o milivatios, siendo un valor tpico 100 microvatios.

Tolerancia en la frecuenciaLa tolerancia en la frecuencia se refiere a la mxima desviacin permitida y se expresa en partes por milln (PPM) para una temperatura especificada, usualmente 25C.

Estabilidad de la frecuenciaLa estabilidad de la frecuencia se refiere a la mxima desviacin en PPM, en un determinado rango de temperatura. La desviacin esta tomada con referencia a la frecuencia medida a 25C.

EnvejecimientoEl envejecimiento se refiere a los cambios acumulativos en la frecuencia del cristal con el transcurrir del tiempo. Los factores que intervienen son: exceso en la potencia disipada, efectos trmicos, fatiga en los alambres de armado y prdidas en la elasticidad del cristal. El diseo de circuitos considerando bajas temperaturas ambientales y mnimas potencias en el cristal reducirn el envejecimiento.



Circuito Elctrico EquivalenteEl circuito elctrico equivalente que se muestra a continuacin es un esquema del cristal de cuarzo trabajando a una determinada frecuencia de resonancia. El capacitor Co o capacdad en paralelo, representa en total la capacidad entre los electrodos del cristal ms la capacidad de la carcaza y sus terminales. R1,C1 y L1 conforman la rama principal del cristal y se conocen como componentes o parmetros motional donde:

L1 representa la masa vibrante del cristal, C1 representa la elasticidad del cuarzo y R1 representa las prdidas que ocurren dentro del cristal.

Curva de ImpedanciaUn cristal tiene dos frecuencias de fase cero, como se ven en la siguiente figura. La ms baja es la Frecuencia de Resonancia Serie indicada como fs. En ste punto el cristal se comporta como una resistencia en el circuito, la impedancia est en un mnimo y la corriente que circula es la mxima. A medida que se incrementa la frecuencia, el cristal pasa por la Frecuencia de Resonancia Paralelo y llega a la frecuencia de Antiresonancia fa en la cual la impedancia es mxima, y las reactancias de la L1 y la Co se cancelan. En ste punto, la corriente que circula por el cristal es la mnima.-

Factor de Calidad (Q)El factor de calidad (Q) es una medida de la eficiencia de la oscilacin. La mxima estabilidad obtenible de un cristal depende de el valor de "Q". En la figura de la impedancia del cristal, la separacin entre las frecuencias serie y paralelo se llama ancho de banda. Cuanto ms pequeo el ancho de banda mayor es el "Q". Cambios en la



reactancia del circuito externo tienen menos efecto (menos "pullability") en un cristal de alto "Q" por lo tanto la frecuencia es en definitiva ms estable.-

Circuitos Osciladores

Circuitos Osciladores SerieUn circuito bsico oscilador resonante serie, utiliza un cristal que est diseado para oscilar en su frecuencia resonante serie natural. En ste circuito no hay capacitores en la realimentacin Los circuitos resonantes serie son usados por la baja cantidad de componentes que se utilizan, pero estos circuitos pueden tener componentes parsitos que intervienen en la realimentacin. y en el caso que el cristal deje de funcionar oscilarn a una frecuencia impredecible. El esquema del circuito oscilador serie es:

De la figura del circuito bsico del oscilador resonante serie se ve que no existen componentes para ajustar la frecuencia de oscilacin. R1 es utilizado para polarizar el inversor en su regin lineal de operacin y adems provee realimentacin negativa al inversor. C1 es un capacitor de acople para bloquear la componente de continua. R2 est para controlar la potencia que se entrega al cristal, limitando la corriente a travs de l.

Circuitos Osciladores ParaleloUn circuitos oscilador paralelo utiliza un cristal que est diseado para operar con un valor especfico de capacidad de carga. Esto resultar en un cristal que tendr una frecuencia mayor que la frecuencia resonante serie, pero menor que la verdadera frecuencia resonante paralelo. Un circuito bsico se muestra a continuacin.



Este circuito utiliza un inversor simple para hacer el oscilador, donde R1 y R2 cumplen las mismas funciones que en el circuito del oscilador resonante serie, con dos capacitores en la realimentacin, que componen la capacidad de carga y en conjunto con el cristal darn lugar a la frecuencia a la cual oscilar el circuito. O sea que ajustes en los capacitores de carga, darn lugar a una variacin pequea en la frecuencia de oscilacin, permitiendo un ajuste fino de la misma. El cristal es resonante paralelo, especificado para trabajar con una deteminada capacidad de carga a la frecuencia deseada y con la tolerancia y estabilidad deseadas. La capacidad de carga para el cristal en este circuito puede ser calculada con la siguiente frmula:

donde para inversores de las familias lgicas CMOS de alta velocidad:

Cs es la capacidad parsita del circuito y normalmente se estima entre 3pf a 10pf. R1 es del orden de 8.2 MOhm a 10 MOhm R2 es del orden de 470 Ohm a 2200 Ohm

Capacidad de ser Cargado (Pullability)Son los cambios de frecuencia de un cristal, ya sea de su frecuencia de resonancia natural Fr a una frecuencia FL de una carga resonante, o desde una carga resonante a otra. Esta cantidad depende de la capacidad en paralelo Co, de la C1 del cristal y la CL de carga.En la siguienta figura se muestra la variacin de frecuencia en funcin de la capacidad de carga, expresada en PPM.



Circuito Oscilador con transistorVisitar vnculo, para ver diseo completo.-

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