¿Qué es un Oscilador de Baja Frecuencia?
Un oscilador de baja frecuencia es un dispositivo que genera una señal de frecuencia relativamente baja.
La definición del propio término varía según el campo en el que se utilice, pero las especificaciones de los osciladores de baja frecuencia como dispositivos en el mercado oscilan aproximadamente entre unos pocos Hz y varios cientos de kHz. Los circuitos osciladores pueden utilizarse para generar una señal de CA de una frecuencia específica y, por lo general, son los responsables de generar las señales de referencia en las pruebas que utilizan señales de frecuencia.
Las señales en el rango aproximado de 20 Hz a 20 kHz que pueden producir los osciladores están en el rango audible y pueden ser oídas por los humanos como sonido cuando se amplifican.
Usos de los Osciladores de Baja Frecuencia
El uso más común de los osciladores de baja frecuencia es el análisis de la respuesta en frecuencia de los equipos de audio. Dado que la mayoría de los equipos electrónicos de comunicación que utilizan señales de frecuencia emplean radiofrecuencias (RF), y las conocidas bajas frecuencias son ondas sonoras, los equipos acústicos son los circuitos predominantes que utilizan señales de baja frecuencia.
Por ejemplo, un amplificador de audio se utiliza como DUT (dispositivo bajo prueba) y la señal de entrada se genera mediante un oscilador de baja frecuencia. Analizando la señal de salida con un analizador FFT o similar, se pueden analizar las características del amplificador bajo prueba.
Principio de los Osciladores de Baja Frecuencia
El principio del oscilador de baja frecuencia reside en la tecnología de generación de una señal de frecuencia estable basada en un circuito de oscilación. Como es difícil realizar formas de onda de baja frecuencia con los conocidos circuitos osciladores de tipo Hartley o Colpitts basados en circuitos resonantes LC debido a las limitaciones de la longitud de onda, se utilizan circuitos osciladores de tipo RC (o incluso CR).
Los osciladores de tipo RC incluyen circuitos de puente de Wien, circuitos de puente de tipo T y circuitos de tipo variable de estado, todos los cuales pueden lograr la oscilación ajustando la realimentación del amplificador. De ellos, el circuito de puente de Wien es el más conocido y utilizado, en parte debido a la simplicidad de tener sólo un amplificador en el circuito.
Por otro lado, el tipo variable de estado proporciona una distorsión menor y una salida bifásica. Para controlar la frecuencia se puede utilizar una resistencia variable o un condensador variable llamado varicap. El paso-variable con condensadores y resistencias fijas es otro ejemplo de técnica de determinación de frecuencia.
Un circuito de oscilación RC por sí solo no puede producir una onda sinusoidal con una amplitud constante. Por lo tanto, suele ser necesario un dispositivo para controlar la amplitud. Los métodos incluyen el ajuste de la cantidad de realimentación mediante un elemento cuya resistencia cambie con la tensión aplicada, como una bombilla o un termistor, o el montaje de un circuito electrónico que detecte la tensión en la salida y ajuste la cantidad de realimentación.
Más Información sobre Osciladores de Baja Frecuencia
1. Kits de Circuitos Electrónicos Caseros y Software para PC
Los osciladores de baja frecuencia son circuitos electrónicos relativamente familiares, y los dispositivos resultantes pueden utilizarse para crear, por ejemplo, zumbadores para uso doméstico. Por este motivo, se utilizan mucho en kits de circuitos electrónicos caseros y como material didáctico para estudiantes de circuitos electrónicos.
También se dispone de software gratuito para generar fuentes de sonido de baja frecuencia en PC con Windows.
2. Precisión y Calibración de los Osciladores de Baja Frecuencia
En general, la precisión de frecuencia de los osciladores RC no es tan buena como la de los osciladores de cristal de cuarzo, o de cerámica. Esto se debe a las variaciones en los valores de resistencia y capacitancia y al hecho de que el valor RC cambia con la temperatura.
Sin embargo, en comparación con los osciladores de cristal de cuarzo, los osciladores RC son relativamente baratos y fáciles de construir, por lo que su uso está muy extendido y se han realizado innovaciones para mejorar su precisión. Un método típico de mejora es la calibración. La calibración es un método muy utilizado que utiliza circuitos digitales, y los valores de frecuencia se ajustan mediante calibración, especialmente antes de enviar el producto.
La calibración mediante circuitos digitales se basa en un método en el que la compensación se realiza por comparación con un reloj interno, por ejemplo, un determinado valor de la dirección de memoria se utiliza generalmente para fines de calibración. Esto puede hacerse seleccionando automáticamente el valor del registro que dará lugar a la frecuencia de oscilación deseada cambiando el valor de un registro llamado OSCCAL en el funcionamiento del circuito digital.