Osciladores por corrimiento de fase
Los osciladores por corrimiento de fase utilizan generalmente en la red de realimentación (B) compuesta de componentes pasivos (resistencia y condensadores). Ver el gráfico.
En la etapa amplificadora (A), hay un amplificador inversor con amplificador operacional A2, con lo que la señal a su entrada es desplazada 180º.
Entondes se puede utilizar una red (B) de tres etapas RC (R1C1, R2C2, R3C3. cada red RC desplaza 60º) para obtener los restantes 180º y así sumar los 360º necesarios. Ver Circuitos RC
En el gráfico se ve un amplificador A1, que se utiliza para evitar que la red de desplazamiento de fase cargue la entrada del amplificador inversor A2. Esto es así, debido a que el amplificador A1 tiene una alta impedancia de entrada. La salida de A1 tiene la misma fase que su entrada (no desfasa).
La frecuencia de oscilación está dada por la siguiente fórmula:
El amplificador A2 da la ganancia necesaria para mentener la oscilación y puede ser calculada con la fórmula: Ganacia = - R5 / R4, donde el signo menos significa inversión de fase. Con R2 = 36K y R1=1K, la ganacia es 36.
Si la atenuación causada por la red RC, es menor a la esperada, la ganancia de lazo es mayor que 1 (la ganancia en lazo abierto desable es 1). La señal de salida entonces crece hasta que el amplificador amplifica con distorsión.
Como la entrada no inversora del amplificador A2 está a tierra y la entrada inversora del mismo amplificador es una tierra virtual, la entrada inversora se mantiene cerca de los 0 voltios.
Para evitar que la ganancia sea mayor que 1, se incluyen dos diodos (D1 y D2) que conducen cuando la salida senoidal de A2 en sentido positivo es mayor de 0.7V, y en sentido negativo menor a - 0.7V.
Cuando la salida de A2 es aproximadamente 0.7 V, D1 conduce poniendo las resistencias R5 y R6 en paralelo, lo mismo sucede cuando la señal es de aproximadamente de -0.7, D2 conduce poniendo en paralelo las mismas resistencias. Entoces la ganacia de A2 será = (R5//R6)/R4 = (36k//8.2K)/1K = 6.5. Ganancia que es menor a 36 anteriores. Así la tensión de salida será aproximadamente 1.4V pico-pico.
Nota:
- // significa: en paralelo
- A1, A2: amplificadores operacionales de propósito general TI LM348N (4 operacionales)
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