OSCILADORES DE CUARZO PROGRAMABLES
Curso gratuito sobre: Osciladores de cuarzo programables
Parte 1: Tipos de Osciladores de Reloj
Existen varios tipos de osciladores de reloj:
- Osciladores de cristal de cuarzo: Son conocidos por su alta estabilidad de frecuencia.
Esta estabilidad se debe a la propiedad piezoeléctrica del cuarzo, que puede vibrar a una frecuencia precisa cuando se le aplica un voltaje. Estas vibraciones generan una señal eléctrica con una frecuencia muy precisa.
- Osciladores LC: Utilizan un circuito que contiene un condensador y un inductor.
Estos dos componentes forman un circuito oscilante LC, que puede almacenar energía eléctrica y luego liberarla. Este proceso de almacenamiento y liberación de energía crea una oscilación eléctrica. La frecuencia de oscilación, o la frecuencia resonante, está determinada por los valores del condensador y del inductor
- Osciladores RC: Generan una señal periódica sin necesidad de una entrada periódica.
Estos osciladores utilizan una red RC (resistencia-capacitancia) para crear una retroalimentación de fase. La red RC determina la frecuencia de la señal de salida. En un oscilador RC, la señal de salida se realimenta a la entrada, lo que permite la oscilación continua.
- Osciladores de relajación: Producen una salida de onda cuadrado.
Estos osciladores funcionan mediante el aumento continuo de algún tipo de restricción, y la posterior liberación repentina de la misma. Cuando la tensión se vuelve demasiado fuerte, se descarga, y parte de la energía se disipa. Luego, la tensión aumenta de nuevo y el ciclo se repite. Además se pueden generar subiendo lentamente la carga de un condensador. Cuando la tensión alcanza un valor predeterminado para el circuito, se genera una rápida descarga y se vuelve a empezar.
- Osciladores controlados por voltaje (VCO): Generan una señal oscilante cuya frecuencia está controlada por un voltaje externo.
Estos son ampliamente utilizados en sistemas de comunicación, como la modulación de frecuencia y la modulación de fase.
La principal diferencia entre ellos radica en el tipo de circuito utilizado y cómo este afecta a la estabilidad de la frecuencia y a otras características del oscilador.
Parte 2: Características de los Osciladores de Reloj
Los osciladores de reloj tienen varias características clave:
- Frecuencia de oscilación: Determina la cantidad de ciclos completos de la señal que se generan en un segundo y se mide en hercios (Hz).
- Estabilidad: Se refiere a la capacidad del oscilador para mantener una frecuencia constante y precisa a lo largo del tiempo.
- Distorsión: Es la deformación de la forma de onda de la señal que se produce debido a la no linealidad de los componentes del oscilador.
- Amplitud: Es la altura de la señal que se produce y se mide en voltios (V).
Parte 3: Elección del Oscilador de Reloj Adecuado
Elegir el oscilador de reloj adecuado puede ser un desafío debido a las diferencias en las características eléctricas, mecánicas, termodinámicas y dimensiones. Aquí hay algunos factores a considerar:
- Estabilidad de la frecuencia: Dependiendo de la aplicación, es posible que necesitemos un oscilador con una estabilidad de frecuencia muy alta.
- Rango de temperatura de funcionamiento: Algunos osciladores pueden funcionar en un rango de temperatura más amplio que otros.
- Tamaño: El tamaño del oscilador puede ser un factor importante, especialmente para dispositivos compactos.
Parte 4: Ejemplos de Uso de Osciladores de Reloj
Los osciladores de reloj se utilizan en una amplia variedad de productos finales:
- Relojes y cronómetros: La frecuencia de resonancia de un oscilador es ideal para medir el paso del tiempo.
- Computadoras y microprocesadores: Las computadoras utilizan osciladores para generar una señal de reloj que sincroniza todos los componentes internos.
- Comunicaciones: Los osciladores generan las ondas portadoras utilizadas en la transmisión de señales de radio y televisión.
