INFORME DE LABORATORIO #08

OSCILADOR HARTLEY

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ELECTRÓNICA BÁSICA - LABORATORIO

BOGOTÁ

2004

INTRODUCCIÓN

Este informe invita al lector a conocer de una manera concisa el estudio del circuito del oscilador Hartley, como una poderosa herramienta, en el uso electrónico como generador de una perfecta onda sinusoidal.

Brevemente conoceremos que pasos seguimos estrictamente en la práctica desde que se entró en la sala del laboratorio, hasta el momento en el que se finalizo la práctica.

De una manera secuencial veremos paso a paso como manipulamos los artefactos, con ayuda de ilustraciones. Así se podrá entender de una manera concisa, al tener una ilustración de cada cosa que acontece para tratar de remediar la ausencia de masa al detallar por medio de la descripción en la redacción de este trabajo.

Por ultimo queda nuestra expectativa hacia el lector de que al mediante la lectura, reciba con agrado lo que hemos plasmado en este informe de laboratorio; como la comprensión sea oportuna en cada línea que cuidadosamente hemos redactado.

OBJETIVOS

Identificar y manejar diferentes instrumentos de medición.

Reconocer, identificar los errores en un trabajo.

Presentar adecuadamente el informe de un trabajo experimental.

Analizar los resultados experimentales.

Conocer las diversas técnicas implementadas en el laboratorio.

Formar una capacidad de análisis critica, para interpretar de una manera optima los resultados obtenidos, de una forma lógica como analítica.

MARCO TEÓRICO

OSCILADOR HARTLEY TRANSISTOR

El uso de retroalimentación positiva da como resultado que un amplificador retroalimentado tenga una ganancia en un lazo cerrado mayor que 1 y que satisface las condiciones de fase, proporcionará como resultado en su operación un circuito oscilador, el cual facilita una señal variable; preferiblemente sinodal aunque también los hay de pulsos o de onda cuadrada, dependiendo de la elevación del voltaje de entrada.

En la figura superior se presienta un oscilador Hartley que se usa un amplificador a transistor que usa un amplificador a transistor. Existen muchas similitudes entre el oscilador Hartley y el Colpitts. La diferencia más importante se encuentra en el sistema de retroalimentación. El oscilador Colpitts usa un divisor de voltaje de capacitor, mientras que el Hartley emplea un divisor de voltajes inductivo para determinar la razón de retroalimentación. Mientras que los osciladores Hartley y Colpitts tienen muchas formas, dependiendo del dispositivo activo es un transistor, un FET o algún otro artefacto, las relaciones básicas son esencialmente las mismas.

La frecuencia del funcionamiento se determina, en forma muy aproximada, a partir de las constantes del circuito tanque.

El condensador se carga hasta que se carga el voltaje de disparo del UJT, cuando esto sucede este se descarga a través de la unión  E-B1. El condensador se descarga hasta que llega a un voltaje que se llama de valle (Vv), aproximado de 2.5 Voltios, con este voltaje el UJT se apaga (deja de conducir entre E y B1) y el condenador inicia su carga otra vez.

El gráfico de línea negra representa el voltaje que aparece en la resistencia R3 conectada entre B1 y tierra cuando el condensador se descarga.

Si deseamos variar la frecuencia de oscilación podemos modificar tanto el condensador C como la resistencia R1.

Pero es muy importante saber que R1 debe de estar entre unos límites aceptables para que pueda el circuito oscilar. Estos valores se obtienen con las siguientes fórmulas:

Máximo =

Mínimo =

Donde:

= es el valor del voltaje de alimentación (en nuestro circuito es de 20 Voltios)

= valor obtenido dependiendo de los parámetro del UJT en particular.

= dato del fabricante

=dato del fabricante

= dato del fabricante

EMISOR DE RADIOFRECUENCIA.

Este mando a distancia basa su funcionamiento en la emisión de una onda portadora modulada por una frecuencia musical. Emite a una frecuencia de 72 MHz.

Los subcircuitos principales del emisor son un oscilador de radiofrecuencia (T1), que se encarga de generar la onda portadora y un multivibrador de frecuencia musical (T2 y T3) que corta periódicamente la onda potadora generada por T1.

PREPARACIÓN DE LAS BOBINAS.

La bobina de sintonía B1 se preparará devanando siete u ocho espiras de conductor desnudo de 10/10 tan juntas y apretadas entre sí como sea posible, en una sola capa, sobre una forma cilíndrica de 8mm. Deben conservarse sólo seis espiras dejando una prolongación recta de 6 a 7 mm de longitud por cada extremo de la bobina. Finalmente se estirará la bobina tirando en sentido opuesto de sus dos extremidades hasta que se distienda y alcance una longitud de 11 a 12 mm entre sus patillas manteniendo una separación uniforme de las espiras entre sí.

OSCILADOR RF.

El circuito oscilante de este emisor es un oscilador Colpitts.

En este oscilador, el condensador del circuito tanque se encuentra dividido. El circuito consta de un transistor en configuración de colector común y polarizado de base mediante el divisor de tensión R1 y R2. La bobina L forma la resistencia de colector del transistor. Del punto de unión de los dos condensadores se toma una realimentación a la entrada mediante variación del potencial de emisor. Al estar el transistor el colector común, vemos que no existe desfase entre la señal y la tensión realimentada, cumpliéndose, por tanto, las condiciones para la oscilación.

Cuando se conecta la alimentación, el transistor empieza a conducir cargando los condensadores. Esta carga es de tal sentido que en el punto de unión de C1 y C2 se genera un potencial negativo respecto a masa, el cual es enviado al emisor del transistor haciendo, por tanto, que aumente la Vbe efectiva, que lleva al transistor a la saturación. En ese momento los condensadores de han cargado al potencial de Vcc, impidiendo la conducción del transistor. Obsérvese que C1 está conectado a masa para la corriente alterna, por lo cual la onda de salida será exactamente, la tensión de este condensador; así pues, la tensión de salida, partiendo de cero, ha llegado hasta su máximo valor negativo.

En estas condiciones los condensadores empiezan a descargarse a través de la bobina, por lo que la tensión de salida disminuye hasta que la descarga se completa. Ahora la bobina mantiene la corriente que ha creado su campo magnético, iniciando la carga de C1 y C2 en sentido inverso. Al aumentar esta carga, la tensión en la unión de los condensadores se hace positiva, lo cual provoca que aumente el potencial de emisor, disminuyendo por tanto la Vbe efectiva y provocando el corte del transistor.

Este proceso continúa hasta que se extingue el campo magnético, habiendo cargado los condensadores hasta su máximo valor. En este momento empezarán, nuevamente, a descargarse repitiéndose el proceso.

MATERIALES

Protoboard.

Osciloscopio.

Multímetro.

Fuente generadora de señales.

Resistencias.

2 bobinas.

Fuente de alimentación continúa.

2 condensadores

Transistor 2N-2222

PROCEDIMIENTO

Construimos el circuito propuesto, que es el que se muestra en la figura de la izquierda, con el que fue necesario elaborar un par de bobinas de calibre de 20 y una de 8 vueltas de alambre y la otra de 40 vueltas.

Este lo conectamos al la fuente de voltaje, para comprobar el comportamiento que sufría al acercar y al alejar las bobinas, luego medimos con el osciloscopio el voltaje presentado pico a pico.

Modificamos la frecuencia y la amplitud de manera que se pudieran tomar los datos para analizarlos.

También tomamos un voltaje constante que afectara notablemente nuestros datos; tomamos las sondas y observamos en diferentes puntos del circuito el tipo de onda que se presentaba. El osciloscopio se mostraba que el circuito oscilador varía la amplitud a medida que transcurre la frecuencia.

Los datos que obtuvimos fueron los siguientes:

VALOR PICO A PICO	3.4 V
VOLTAJE DE ALIMENTACION	8V
FRECUENCIA	59.60 Hz
PERIODO	16.7 ms

La onda obtenida a través del osciloscopio describía un a onda sinosoidal, sin embargo la amplitud en ningún momento vario. Y debido a que los valores de las bobinas eran muy grandes. Siendo que en la práctica se presento un error con el transistor el cual no presentaba señal en el osciloscopio, toco girarlo para intercambiar su emisor con su colector y así el osciloscopio mostró una onda perfecta gracias a la ayuda del profesor.

CONCLUSIONES

Un oscilador construye una onda sinusoidal perfecta.

El Choque de radio frecuencia de una bobina suficientemente grande para considerar la impedancia de trabajo.

La onda obtenida en el osciloscopio variaba con respecto alas distancias en las que se colocaran las bobinas, esto permitía ver cierto comportamiento con respecto a la onda.

Los valores de la bobinas deben ser relativamente uno mas grande que el otro, pero no en gran cantidad, ya que la respuesta será mínima y la obtención de los datos será compleja.

Se analizo la onda tomando las medidas con respecto a su amplitud y a su frecuencia permitiendo que se observara su perfecta forma sinosoidal obtenida por el osciloscopio.

Los transistores nos ayudan a generar una onda pero gracias a la integración con bobinas y condensadores podemos generar diferentes tipos de oscilaron dependiendo su configuración, pero siempre y cuando el circuito de logre polarizar.