Florianópolis, outubro de 2012.
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica
Osciladores e Multivibradores
Osciladores Sintonizados: Colppits, Clapp, Hartley e Armstrong
Bibliografia para esta aula
www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
Nesta aula
Osciladores sintonizados: 1. Considerações iniciais; 2. Oscilador Colppits:
• Com AmpOp; • Com BJT; • Simulação de osciladores Colppits.
3. Oscilador Clapp: • Com AmpOp; • Com BJT; • Simulação de osciladores Clapp.
4. Oscilador Hartley: • Com AmpOp; • Com BJT; • Simulação de osciladores Hartley.
5. Oscilador Armstrong: • Com AmpOp; • Com BJT; • Simulação de osciladores Armstrong.
Estrutura básica de osciladores
Blocos do oscilador: • Amplificador – α – circuito de amplificação de
sinais, ativo, formado por transistores e/ou amplificadores operacionais.
• Rede de realimentação – β – circuito de
realimentação, normalmente com elementos passivos (resistores, capacitores e indutores).
α
β
+-
xi xo
Rede de realimentação de um oscilador sintonizado:
Considerações iniciais
vo
Z1 Z2
Z3
α
β
Oscilador Colppits com AmpOp
Fo =1
2π ⋅ L ⋅CT
Z = C2 ⋅L1 ⋅ω2 −1
j ⋅ C1 ⋅C2 ⋅L1 ⋅ω2 −C1 −C2( )
C1 ⋅C2 ⋅L1 ⋅ω2 = C1 +C2
ω = 1
L1 ⋅C1 ⋅C2
C1 +C2
CT = C1 ⋅C2
C1 +C2
-
+
Rf
R1
vo
C2C1
L1
C2C1
L1
vx = vo ⋅ZC2
ZC2 + ZL
vx = vo ⋅
1j ⋅ω ⋅C2
1j ⋅ω ⋅C2
+ j ⋅ 1ω ⋅C1
+ 1ω ⋅C2
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
= −vo ⋅C1C2
β = vxvo
= − C1C2
α ⋅β = 1
Rf
R1= C2
C1
α = C2
C1
Oscilador Colppits com AmpOp
-
+
Rf
R1
vo
C2C1
L1
Oscilador Colppits com BJT
vo
T1
Choque de RF
Vcc
R1
Vcc
R2 RE CE
C2
C1
CCL
vo
T1
Choque de RF
Vcc
R1
Vcc
R2 RE CE
C2
C1
C3
L1
0,001 μF
0,01 μF
10 μH
Oscilador Colppits com BJT
Oscilador Colppits com BJT
vo
T1
R1
Vcc = 9 V
C2
R2C1
C3
L1
0,1 μF
0,01 μF
0,033 μF
2,5 mH
4,7 kΩ
470 kΩ
BC547B
Circuito de polarização:
Oscilador Colppits com BJT
!
Circuito de polarização:
Oscilador Colppits com BJT
!
Circuito para simulação:
Oscilador Colppits com BJT
!
Fo =
12π ⋅ 2,5 ⋅10−3 ⋅0,0077 ⋅10−6
36,3kHz
Simulação do oscilador Colppits:
Precisa de ajustes no ganho.
Oscilador Colppits com BJT
!
Simulação do oscilador Colppits:
Fo 36,516 kHz
Oscilador Colppits com BJT
!
-
+
Rf
R1
vo
C2C1
LC3
Oscilador Clapp com AmpOp
Fo =1
2π ⋅ L ⋅CT
Z =C3 −C2 ⋅ −1+C3 ⋅L1 ⋅ω
2( )j ⋅ C2 ⋅C3 +C1 ⋅ C2 +C3 −C2 ⋅C3 ⋅L1 ⋅ω
2( )( )
ω = 1L1 ⋅CT
1CT
= 1C1
+ 1C2
+ 1C3
C2C1
LC3
Oscilador Clapp com AmpOp
vx = vo ⋅ZC2
ZC2 + ZL + ZC 3
β = vxvo
= − C1C2
α ⋅β = 1
α = C2
C1α =
Rf
R1
Rf
R1= C2
C1
vx = vo ⋅
1j ⋅ω ⋅C2
1j ⋅ω ⋅C2
+ j ⋅ 1ω ⋅C1
+ 1ω ⋅C2
+ 1ω ⋅C3
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟+ 1j ⋅ω ⋅C3
= −vo ⋅C1C2
-
+
Rf
R1
vo
C2C1
LC3
Oscilador Clapp com BJT
vo
T1
R1
Vcc = 9 V
C3
R2C2
C4
L1
0,1 μF
0,01 μF
0,033 μF2,5 mH
4,7 kΩ
470 kΩ
BC547B
C10,02 μF
Circuito de polarização:
Oscilador Clapp com BJT
!
Circuito de polarização:
Oscilador Clapp com BJT
!
Circuito para simulação:
Oscilador Clapp com BJT
!
Fo =
12π ⋅ 2,5 ⋅10−3 ⋅1,59 ⋅10−9
80 kHz
Simulação do oscilador Clapp:
Precisa de ajustes no ganho.
Oscilador Clapp com BJT
!
Simulação do oscilador Clapp:
Fo 79,3642 kHz
Oscilador Clapp com BJT
!
-
+
Rf
R1
vo
L1L2C
Oscilador Hartley com AmpOp
Fo =1
2π ⋅ LT ⋅C
ω = 1LT ⋅C
LT = L1 + L2
Z =L1 ⋅ω ⋅ C1 ⋅L2 ⋅ω
2 −1( )j ⋅ 1−C1 ⋅ L1 + L2( ) ⋅ω 2( )
L1L2C
Oscilador Hartley com AmpOp
vx = vo ⋅ZL2
ZC + ZL2
vx = vo ⋅j ⋅ω ⋅L2
1j ⋅ω ⋅C
+ j ⋅ω ⋅L2
β = vxvo
= − L2L1
α ⋅β = 1
α = L1L2
α =Rf
R1
Rf
R1= L1L2
-
+
Rf
R1
vo
L1L2C
Oscilador Hartley com BJT
voT1
R1
Vcc = 9 V
R2 C3
L2
Vcc = 9 V
0,1 μF
470 kΩ
4,7 kΩ
BC547B
L1
C1C20,1 μF
1/5espiras
4/5espiras
Circuito de polarização:
Oscilador Hartley com BJT
!
Circuito de polarização:
Oscilador Hartley com BJT
!
Circuito para simulação:
Oscilador Hartley com BJT
!
Fo =
12π ⋅ 220 ⋅10−6 ⋅10 ⋅10−9
96,86 kHz
Simulação do oscilador Hartley:
Precisa de ajustes no ganho.
Oscilador Hartley com BJT
!
Oscilador Armstrong com BJT
Fo =1
2 ⋅π ⋅ L1 ⋅C1
M = ±k ⋅ L1 ⋅L2 β = ML1
α = L1M
T1
Choque de RF
Vcc
R1
Vcc
R2 RE CE
C1L1 L2
Tr1
Circuito de polarização:
Oscilador Armstrong com BJT
!
Circuito de polarização:
Oscilador Armstrong com BJT
!
Circuito para simulação:
Oscilador Armstrong com BJT
!
Simulação do oscilador Armstrong:
Oscilador Armstrong com BJT
!
Próxima aula
Exercícios de osciladores sintonizados.
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vo
T1
R1
Vcc = 9 V
C2
R2C1
C3
L1
0,1 μF
0,01 μF
0,033 μF
2,5 mH
4,7 kΩ
470 kΩ
BC547B
-
+
Rf
R1
vo
C2C1
L1
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