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Objetivo. El objetivo de esta práctica demostrar cómo funciona un oscilador LC está formado por una bobina y un condensador en paralelo. Su funcionamiento se basa en el almacenamiento de energía en forma de carga eléctrica en el condensador y en forma de campo magnético en la bobina. La característica de este tipo de circuito, también conocido como circuito tanque LC, es que la velocidad con que fluye y regresa la corriente desde el condensador a la bobina o viceversa, se produce con una frecuencia (f) propia, denominada frecuencia de resonancia, que depende de los valores del condensador (C) y de la bobina (L), y viene dada por la siguiente fórmula:

f se mide en Hercios, C en Faradios y L en Henrios.

Teoría Oscilador Colpitts El oscilador Colpitts es un circuito electrónico basado en un oscilador LC diseñado por Edwin H. Colpitts. Se trata de un oscilador de alta frecuencia que debe obtener a su salida una señal de frecuencia determinada sin que exista una entrada. Su estabilidad es superior a la del oscilador Hartley.

Para poder lograr la oscilación este circuito utiliza un divisor de tensión formado por dos condensadores: C1 y C2. De la unión de estos condensadores sale una conexión a tierra. De esta manera la tensión en los terminales superior de C1 e inferior de C2 tendrán tensiones opuestas. La realimentación positiva se obtiene del terminal inferior de C2 y es llevada a la base del transistor a través de una resistencia y un condensador. La bobina L1 (choke) se utiliza para evitar que la señal alterna pase a la fuente Vcc. Este oscilador se utiliza para bandas

de VHF (Very High Frecuency), frecuencias que van de 30 Mhz a 300 Mhz. A estas frecuencias sería muy difícil utilizar el oscilador Hartley debido a que las bobinas a utilizar serían muy pequeñas. La frecuencia de oscilación de este tipo de oscilador está dada por:

donde:

Entonces el cálculo es:

Oscilador LC Un oscilador LC está formado por una bobina y uncondensador en paralelo. Su funcionamiento se basa en el almacenamiento de energía en forma de carga eléctrica en el condensador y en forma de campo magnético en la bobina.

Funcionamiento del circuito

El condensador, en un tiempo igual a cero, ofrece unaimpedancia cercana a cero ohmios, por lo que permite que fluya una gran corriente a través de él, la cual va disminuyendo hasta que sus placas sean llenadas de tantas cargas positivas y negativas como lo permita el tamaño de las mismas y la permitividad eléctrica delaislante que hay entre ellas. En este instante el condensador actúa como un aislante, ya que no puede permitir más el paso de la corriente, y se crea un campo eléctrico entre las dos placas, que es el que crea la fuerza necesaria para mantener almacenadas las cargas eléctricas positivas y negativas, en sus respectivas placas. Por otra parte, en un tiempo igual a cero la bobina posee un impedancia casi infinita, por lo que no permite el flujo de la corriente a través de ella y, a medida que pasa el tiempo, la corriente empieza a fluir, creándose entonces uncampo magnético proporcional a la magnitud de la misma. También la oposición que hace la bobina, al paso de la corriente eléctrica, empieza a disminuir a medida que transcurre el tiempo. El condensador, que en principio permitía a los electrones salir de una placa, y entrar en la otra, va reduciendo esta capacidad con el paso del tiempo.

Desarrollo

Hicimos los cálculos de nuestro embobinado colocando nuestro valor de frecuencia a la que queremos que resuene dándole un valor de 2 Mhz,

Siendo fo nuestra frecuencia, dando los valores que tenemos en capacitores también se calcula nuestros capacitores de nuestra formula dando el paralelo de nuestros capacitores c1 y c2 Ceq = c1 *c2 / (c1 + c2) . Tenemos nuestro valor de la bobina que es de 3.6 uH Entonces sustituimos el valor de la frecuencia y de la inductancia. Para poder sacar C pasamos todo nuestro denominador al lado izquierdo y podemos elevar al cuadrado para eliminar nuestra raíz, al final nos quedara Ceq= 6.33x10^-15 / L Ceq= 6.33x10^-15 / 3.6 uH

Ceq= 2x10^-9 = 2nf Ya teniendo la Ceq podemos calcular nuestros capacitores C1 y C2 Teniendo nuestros valores ya pasamos a armarlo aunque se tuvieron que hacer ciertos arreglos ya que no teníamos los capacitores deseados. También nuestro circuito tanque tubo muchos inconvenientes ya que nuestros embobinados fueron echos por nosotros no resonaba y tuvimos que volverlo a hacer ya que el primero estaba muy doblado y por consecuencia no recibía nada, ya volviendo a colocarlo empezó a resonar y pudimos observar que nuestro circuito tanque al acercarlo a nuestro oscilador colpitts adquiria la misma frecuencia y cuando lo alejábamos se distorsionaba nuestra señal. Para hacer los cálculos del circuito tanque fue muy fácil ya que teníamos el valor de nuestro inductor, y el de la frecuencia solo sustituimos en la formula:

Al pasar nuestro denominador queda asi: (2Mhz) (2π) (√ (3.6uH)( C) ) = 1 ( 12.56x10^6 ) (√(3.6uH)( c) ) = 1 (√(3.6uH)( c) ) = 1 / 12.56 x10^6 Ambos lo elevamos al cuadrado [(√(3.6uH)( c) )]² = [1 / 12.56 x10^6]² (3.6uH)( c) = 6.3325 x 10^-15 C= 6.3325 x 10^-15 / 3.6x10 ^-6 C= 2nf Imagen del circuito

CONCLUCION

En concluciones pudimos ver que un circuito colpitts es una oscilador que a una cierta frecuancia empieza a oscilar, tomndo en cuenta asus 2 capacitores y su inductor crea campo electrico y magnetico, el circuito excita a sus componente y solo deja pasar una sola frecuncia a cierto voltaje de las armonica que se generan.Tambien como pudimor ver que el circuito tanque al acercarlo a circuito colpitts por medio de una antena recepciona la frecuancia del circuito colpitts, a si que sirve como trasmisor de frecuencia como si tuviesemos un radio recibiendo sintonizarlo a una cierta frecuancia, recibiendo frecuencia de la estacion de radio