¿Qué es un Oscilador Eléctrico?
Un oscilador eléctrico es un circuito electrónico que genera una señal continua de corriente alterna. Un oscilador consiste en un circuito que genera una onda sinusoidal de frecuencia fija. El uso de estos circuitos depende de la aplicación.
Usos de los Osciladores Eléctricos
Los osciladores eléctricos se utilizan para obtener las frecuencias de transmisión y recepción en los equipos de radiodifusión y comunicaciones. En radiodifusión, se transmite información de programas modulada en ondas de radio de una frecuencia definida, y el receptor recibe ondas de radio de esa frecuencia para reproducir el contenido del programa, por lo que los osciladores son un circuito importante tanto para el transmisor como para el receptor.
Del mismo modo, en el campo de las comunicaciones, se puede intercambiar información transmitiendo a una frecuencia fija y sintonizando esa frecuencia en el extremo receptor.
En los circuitos digitales, incluidos los microprocesadores, el reloj del sistema desempeña un papel importante en la sincronización de los circuitos lógicos, y los osciladores eléctricos se utilizan como fuente de frecuencias estables en las que se basa el reloj del sistema.
Además, los osciladores eléctricos también se utilizan en las fuentes de sonido de los instrumentos musicales electrónicos para formar el timbre del instrumento basándose en sus señales.
Principio de los Osciladores Eléctricos
Los circuitos osciladores constan de un circuito de amplificación y un circuito de realimentación positiva. También conocida como retroalimentación positiva, se produce cuando parte de la señal de salida del circuito de amplificación se devuelve al lado de entrada a través del circuito de realimentación en la misma fase.
Haciendo que el circuito de realimentación sea selectivo en frecuencia y realimentando la señal positivamente, se puede obtener una señal sinusoidal de frecuencia constante. Los medios para lograr la selectividad de frecuencia incluyen filtros de paso de banda, circuitos resonantes de inductores y condensadores, cristales de cuarzo y osciladores cerámicos.
Más Información sobre los Osciladores Eléctricos
1. Tipos de Osciladores
Circuitos Osciladores de Cristal
Los cristales de cuarzo son elementos de reactancia pura sin apenas pérdidas en cuanto a características eléctricas. Su reactancia es inductiva (característica de bobina) sólo en un rango de frecuencias muy estrecho, por lo que si se conecta un condensador a la unidad de cristal, la frecuencia de resonancia se determina dentro de ese rango de frecuencias.
En el oscilador colpitts, un ejemplo típico de oscilador LC, si se sustituye la bobina por una unidad de cristal, la oscilación se produce sólo dentro del estrecho rango en el que la unidad de cristal es inductiva. El oscilador sigue oscilando a una frecuencia extremadamente estable, lo que lo convierte en un excelente oscilador.
Circuitos de Oscilación de Cerámica
Las unidades de cristal de cuarzo se fabrican con cristales de cuarzo mineral, que se procesan con gran precisión para determinar la frecuencia de oscilación, lo que encarece su fabricación. Por ello, también se han adoptado circuitos osciladores cerámicos que utilizan resonadores cerámicos relativamente baratos.
Los resonadores cerámicos también presentan reactancia inductiva en un rango de frecuencias específico, pero la desventaja es que sus características no son tan pronunciadas como las de los cristales de cuarzo, por lo que la precisión de la frecuencia de oscilación es inferior.
Circuitos de Oscilación de Cristal para Relojes
Las frecuencias de oscilación tanto del cuarzo como de la cerámica oscilan entre varios cientos de KHz y varias decenas de MHz, pero existen cristales de cuarzo de 32,768 KHz para su uso en relojes. Como la precisión de la frecuencia es muy importante en los circuitos osciladores para relojes, no se utilizan unidades cerámicas.
2. Productos Relacionados con Osciladores Eléctricos
Resonadores de Cristal y Cerámica
Componentes vendidos como unidades de cristal individuales, que se utilizan en conexión con circuitos integrados con circuitos osciladores incorporados.
Módulos Osciladores Eléctricos
Los módulos osciladores son circuitos osciladores combinados con unidades de cristal en un solo paquete. Se venden como componentes electrónicos.
Como hay productos con varias frecuencias de oscilación para distintas aplicaciones, es importante seleccionar la frecuencia requerida. El tipo más común de oscilador es el que convierte una onda sinusoidal en una onda cuadrada para su salida como reloj para circuitos digitales.
Sintetizadores de Frecuencia
La frecuencia de oscilación variable es necesaria en los equipos de comunicación, pero la frecuencia de oscilación se fija a un valor determinado sólo en un oscilador eléctrico de cristal. Los sintetizadores de frecuencia están disponibles para aplicaciones en las que se requieren frecuencias variables.
Generadores de Señal
Un tipo de instrumento electrónico de medida es un generador de señales de frecuencia variable. Los tipos más comunes son los que utilizan circuitos osciladores RC para frecuencias bajas y sintetizadores de frecuencia para frecuencias altas.