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• Vinicio Tigse

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS

INTEGRANTES: MONTALUISA PABLO TIGSE WALTER YÁNEZ MISHELL

CARRERA: INGENIERÍA ELÉCTRICA

TEMA: OSCILADOR HARTLEY

MATERIA: ELECTRONICA ANALÓGICA

CICLO: TERCERO “B”

LATACUNGA-ECUADOR

INDICE DE CONTENIDO TEMA: OSCILADOR HARTLEY ................................................................................................ 1

1. 2.

OJETIVO GENERAL. ............................................................................................................. 1

3.

OBEJTIVOS ESPECIFICOS. ................................................................................................. 1

4.

PROBLEMÁTICA. .................................................................................................................. 1

5.

MARCO TEÓRICO. ................................................................................................................ 1

5.1.

OSCILADORES ................................................................................................................... 1

5.2.

EL CIRCUITO TANQUE .................................................................................................... 2

5.3.

OSCILADOR HARTLEY .................................................................................................... 3

5.4.

ESTRUCTURA ..................................................................................................................... 4

5.5.

CARACTERISTICAS .......................................................................................................... 5

6.

ANÁLISIS. ..................................................................................................................................... 5

7.

CONCLUSIONES......................................................................................................................... 5

8.

RECOMENDACIONES............................................................................................................... 6

10.

ANEXOS .................................................................................................................................... 6

1

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 1. TEMA: OSCILADOR HARTLEY 2. OJETIVO GENERAL. Investigar el principio de funcionamiento del oscilador Hartley recopilando información de distintas fuentes bibliográficas con la finalidad de obtener un mejor conocimiento sobre cuando aplicar este tipo de osciladores dentro de los circuitos electrónicos. 3. OBEJTIVOS ESPECIFICOS.   

Analizar las características y el comportamiento del oscilador Hartley. Reconocer las ventajas y desventajas que tiene el oscilador Hartley. Diferenciar cuando y donde se debe implementar el oscilador Hartley.

4. PROBLEMÁTICA. Una gran problemática que tienen los alumnos que cursan alguna carrera universitaria que esté relacionada con electrónica analógica o digital es que en ocasiones tienen que trabajar con osciladores, pero no saben diferenciar con que tipo de oscilador trabajar, mucho menos cuando y para que se debe utilizar dichos osciladores, es por ello que se ve en la necesidad de investigar sobre los distintos tipos de osciladores existentes (oscilador Hartley) con la finalidad de analizar sus aplicaciones, ventajas y desventajas para poder aplicarlos de manera adecuada dentro de los circuitos electrónicos. 5. MARCO TEÓRICO. 5.1. OSCILADORES En electrónica un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia. Dicho de otra forma, se conoce con el nombre de oscilador a todo circuito que, partiendo de una fuente de alimentación continua, es capaz de proporcionar una salida de corriente alterna, independientemente de su forma de onda. Se puede encontrar osciladores de onda sinusoidal, onda cuadrada, ondas triangulares, dientes de sierra etc. Dentro del grupo de osciladores sinusoidales podemos hacer una subdivisión en función de la frecuencia de la onda de salida: Osciladores de radiofrecuencia: Su frecuencia de salida está comprendida dentro de la gama de radiofrecuencia; se caracterizan porque incluyen un circuito tanque o un cristal piezoeléctrico. Osciladores de baja frecuencia: los osciladores de este tipo están compuestos por una red de resistencias y capacitores. Su frecuencia de salida está comprendida dentro de la gama de baja frecuencia (menos 100KHz).

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Figura 1. (Esquema en bloques de un oscilador.)

En la Figura 1 se muestra el esquema de principio de un oscilador, en el que se observa un amplificador con una red de realimentación. La señal realimentada está en fase con la señal de entrada, el resultado es una señal efectiva mayor, llegando incluso a darse el caso de que, sin señal de entrada, obtener una forma de onda de salida. A este tipo de realimentación se la conoce con el nombre de realimentación positiva. (Bolaños, 2015) No obstante, dos condiciones imprescindibles que deben cumplir los amplificadores realimentados para convertirse en osciladores: Que la señal realimentada esté en fase. Que la ganancia de bucle cerrado sea mayor o igual a 1. 5.2. EL CIRCUITO TANQUE Un circuito tanque, circuito resonante o circuito sintonizado LC, es un circuito electrónico utilizado en muchas aplicaciones, incluyendo osciladores, aparatos de radio y televisión. Se conoce con el nombre de circuito tanque al formado por la conexión en paralelo de un capacitor y una bobina; el nombre proviene de su capacidad de almacenar energía eléctrica y magnética. Características Se compone de un condensador y una bobina (inductor). La operación del circuito tanque involucra un intercambio de energía entre cinética y potencial. El nombre de "tanque" viene del hecho de que este circuito almacena energía.

Figura 2. (Circuito Tanque.)

En la figura 2 Suponiendo que C está inicialmente descargado, conmutamos S a la posición 1, por lo que circulará una corriente de carga del capacitor. Cuando C está totalmente cargado, conmutamos a la posición 2, por lo cual circulará una corriente de descarga a través de L, creando un campo magnético en ésta. Cuando la corriente

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de descarga tiende a desaparecer, la bobina, a costa de la energía almacenada en su campo magnético, induce una corriente del mismo sentido que la que lo había creado, dando como resultado una carga de C de polaridad opuesta a la anterior. (Bolaños, 2015) Existe una pérdida de energía que hace que la corriente oscilante se vaya atenuando cada vez más hasta a llegar a desaparecer. Esto es debido a que la inductancia posee una cierta resistencia óhmica que hace que con el paso de la corriente se vaya perdiendo cada vez una pequeña cantidad de energía convirtiéndose en calor.

Figura 3. (Oscilograma de la tensión del Tanque.)

En la Figura 3 se representa el oscilograma de la tensión entre extremos del tanque, llamándose a este tipo de onda "amortiguada" porque la amplitud es continuamente decreciente. Nótese que a pesar de que la amplitud es decreciente, el tiempo que tarda en completarse cada ciclo es constante. 5.3.OSCILADOR HARTLEY Es un tipo de oscilador muy utilizado en receptores de radio con transistores, adaptándose con facilidad a una gran gama de frecuencias. Para su funcionamiento este circuito emplea una bobina con derivación central. El funcionamiento del oscilador Hartley es idéntico al Colpitts con la diferencia de que en el oscilador Hartley el circuito resonante está formado por dos bobinas L1 y L2 en serie y un condensador C en paralelo, mientras que en el Colpitts el circuito resonante está formado por dos condensadores y una bobina. La principal característica de estos circuitos osciladores es que no utilizan una bobina auxiliar para la realimentación, sino que aprovechan parte de la bobina del circuito tanque, dividiéndose ésta en dos mitades L1 y L2.

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Existen dos formas de alimentar al transistor: en serie y en paralelo. La alimentación en serie se produce a través de la bobina L2, circulando por ella una corriente continua. La alimentación en paralelo se efectúa a través de la resistencia del colector, quedando perfectamente aislados el componente de señal continua y el componente de señal alterna.

Figura 4. (Oscilador Hartley)

Figura 5. (Oscilador Colpitts)

Estos osciladores son muy utilizados en aplicaciones de radiofrecuencia donde se desea transmitir información en forma radiada como: estaciones de radio, televisión, centros de telefonía, etc. 5.4.ESTRUCTURA El circuito básico usando un transistor bipolar, considerando sólo el circuito de oscilación, consta de un condensador entre la base y el colector (C) y dos bobinas (L1 Y L2) entre el emisor y la base y el colector respectivamente. La carga se puede colocar entre el colector y L2. En este tipo de osciladores, en lugar de L1Y L2 por separado, se suele utilizar una bobina con toma intermedia. Para poder ajustar la frecuencia a la que el circuito oscila, se puede usar un condensador variable, como sucede en la gran mayoría de las radios que usan este oscilador, o bien cambiando la relación entre L1 y L2 variando una de ellas como en los receptores Collins; a esta última técnica se la llama “sintonía por permeabilidad”. El circuito de polarización se diseña de tal forma que afecte lo menos posible al circuito de oscilación, para ello se pueden emplear condensadores de desacoplo, choques de radiofrecuencia, etc. (Oscar, 2010)

Figura 6. (Circuito Hartley.)

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5.5.CARACTERISTICAS Ventajas: Puede tener fácilmente una frecuencia variable. Amplitud de salida constante. Desventajas: Gran contenido en armónicos. No obtiene una onda senoidal pura. 6. ANÁLISIS. Un oscilador es un circuito en el que se utiliza transistores cuya función es convertir la corriente continua en corriente alterna, es decir se tiene una señal pequeña de C D, y en la salida se tiene una señal ya amplificada A C. El oscilador Hartley es un circuito LC, que está conformado por dos bobinas conectadas en serie y un condensador en paralelo. En aplicaciones electrónicas un oscilador es un circuito que proporciona una señal de salida como consecuencia de la alimentación de una fuente de voltaje, cuya señal obtenida debe ser repetitiva y puede tener varias formas ya sea senoidal, triangular, cuadrada, entre otras. El funcionamiento del oscilador Hartley es muy similar al de otro tipo de osciladores, ya que el circuito oscilante produce una oscilación, el amplificador la aumenta y la red de alimentación toma una parte de la energía del circuito oscilante y la introduce nuevamente en la entrada produciendo una realimentación positiva. La frecuencia del oscilador Hartley, y de cualquier otro depende únicamente del condensador y de la inductancia que se coloque en el circuito. Cuanto mayor sea el condensador y la inductancia, menor va a ser la frecuencia. Una vez colocados ambos elementos en el circuito, estos son fijos, y por lo tanto la frecuencia de oscilación es una característica principal del oscilador Hartley, la cual recibe el nombre de “frecuencia propia del circuito oscilante”. 7. CONCLUSIONES.     

El oscilador Hartley produce la señal de realimentación con un divisor inductivo de tensión. El oscilador Hartley es muy utilizado en aplicaciones de radio-frecuencia donde se desea transmitir información en forma radiada. Básicamente un oscilador es un dispositivo capas de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia. Por lo general el funcionamiento de los osciladores suelen ser muy similar entre todos, con la única diferencia que trabajan con distintas frecuencias. La frecuencia del circuito de Hartley y de cualquier otro depende de un condensador y de la inductancia o bobina que se coloque.

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8. RECOMENDACIONES.    



Se recomienda recopilar información de diferentes fuentes bibliográficas con la finalidad de obtener información veraz para un mejor entendimiento del tema. Se recomienda conocer sobre los otros tipos de osciladores para de esta manera definir tanto sus características como sus diferencias. Un circuito oscilador ofrece varias ventajas, así como desventajas es por ello que se recomienda analizar las mismas para saber que tipo de oscilador es conveniente utilizar. Se recomienda realizar simulaciones para un mejor entendimiento acerca del comportamiento del oscilador Hartley. Se recomienda investigar acerca de los otros tipos de osciladores, ya que ayuda a tener una idea mas clara al momento de emplearlo en un circuito electrónico.

9. BIBLIOGRAFIA. Camargo, J. (2008). El libro del Electrónico . Bogotá : La era de la revolucion digital . Oscar,

M. (2010). Electronica Aplicada III. Obtenido de http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/electronica/ElectronicaAplicadaIII/Aplicada/Ca p01Osciladores2parte.pdf

Vega,

P. (2016). Curso de electronica. Obtenido de http://personales.unican.es/perezvr/pdf/CH4ST_Web.pdf [Accessed 4 Nov. 2016].

10. ANEXOS

Anexo 1

(Diagrama del oscilador Hartley con transistor)

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Anexo 2

(Forma de onda de un oscilador Hartley con transistor)

Anexo 3

(Diagrama oscilador Hartley)

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Anexo 4

(Forma de onda de un oscilador Hartley)