OSCILADOR HARTLEY

OBJETIVOS

Objetivo General

Identificar y reconocer las características de un oscilador Hartley, para analizar el comportamiento de dicho oscilador.

Objetivos Específicos

1. Reconocer las características y generalidades de un oscilador Hartley.2. Identificar la configuración de un circuito oscilador Hartley.3. Analizar el comportamiento de un oscilador Hartley.4. Determinar cuándo y dónde se debe implementar un oscilador Hartley,

INTRODUCCIÓN

Los osciladores constituyen un elemento fundamental en los sistemas de radiocomunicaciones. Se utilizan fundamentalmente para la traslación de frecuencias, bien para la modulación en el transmisor, o bien para la demodulación en el receptor. Un oscilador se puede definir como un circuito que proporciona una señal periódica a partir de una fuente de alimentación continua. Los osciladores sinusoidales proporcionan señales con forma de onda aproximadamente sinusoidal, y su espectro se caracteriza por presentar una única línea espectral (correspondiente a la frecuencia de oscilación) anulándose la potencia de los armónicos.

Marco Teórico

Funcionamiento de los osciladores

Los generadores de frecuencia variable son circuitos electrónicos alimentados con corriente continua y capaz de producir diferentes tipos de ondas.

Son los encargados de producir ondas o señales electrónicas (senoidales, cuadradas, en diente de sierra) de la frecuencia necesaria para el buen funcionamiento de un circuito electrónico. Estos circuitos forman, junto con los amplificadores y las fuentes de alimentación, los pilares sobre los que se asienta cualquier equipo electrónico.

Dentro de los generadores destacan por su importancia los que suministran ondas senoidales, y que se denominan osciladores. También son muy utilizados los generadores de dientes de sierra.

El elemento productor de las ondas senoidales es el circuito tanque, compuesto por una bobina y un condensador en paralelo, pero dadas las pérdidas de estos componentes se requiere una realimentación que las compense.

Oscilador Hartley

En lugar de utilizar una bobina independiente para realizar la realimentación se utiliza para dicho fin parte del bobinado del circuito tanque.

Parte de la tensión de la bobina del circuito tanque se aplica a través del condensador que evita el paso de la componente continua a la entrada del transistor y entre los extremos de su resistencia de carga, cuya intensidad de colector proporciona la compensación de las pérdidas que en cada ciclo aparecen en el circuito resonante paralelo.

El oscilador Hartley es un circuito electrónico basado en un oscilador LC, es decir, un oscilador de alta frecuencia que debe obtener a su salida una señal de frecuencia determinada sin que exista una entrada. 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 fundamental de estos osciladores, radica en la implementación de un divisor de tensión inductivo. Para obtener un buen rendimiento es preciso que el transistor trabaje como amplificador clase C; es decir, polarizando la base con respecto al emisor de forma que el transistor quede bloqueado si entre dichos electrodos no se aplica señal alguna. La alimentación del colector se obtiene a través de la resistencia de colector. El oscilador Hartley funciona con la ventaja de que la corriente continua del colector no circula por el circuito oscilante, ya que el condensador C3 se opone a su paso. Se puede decir, que las oscilaciones generadas en el circuito oscilante, y por tanto en bornes del devanado L2, se aplican entre base y emisor del transistor a través del condensador C2.

La toma central de la bobina está conectada al emisor a través de C1 y el terminal extremo de L2 está conectado a la base a través de C2. Como consecuencia, y según sea el sentido de la oscilación, el transistor pasará alternativamente de la conducción al bloqueo; la tensión entre colector y emisor unas veces aumentara de valor y otras veces disminuirá, con lo cual se produce una corriente alterna a través del condensador C3 y el devanado L1 que compensa las pérdidas de energía que se producen en el circuito oscilante.

En resumidas cuentas, se mantiene la amplitud de las oscilaciones por tiempo indefinido.

Es un circuito electrónico basado en un oscilador LC. Se trata de un oscilador de alta frecuencia que debe obtener a su salida una señal de frecuencia determinada sin que exista una entrada.

Análisis.

A partir de los criterios de Barkhausen y del modelo equivalente de parámetros h del transistor se pueden obtener las siguientes expresiones que describen el comportamiento de un oscilador Hartley:

Frecuencia de oscilación:

Condición arranque:

Si el transistor utilizado es un BJT:

Si el transistor utilizado es un FET:

Características:

Ventajas:

Puede tener fácilmente una frecuencia variable.

Amplitud de salida constante.

Desventajas:

Gran contenido en armónicos.

No obtiene una onda senoidal pura.

Resultados y Discusión

En la imagen se muestra el Lucas Newler, utilizado para llevar a cabo el laboratorio programado.

Así también se observan las conexiones necesarias con la correcta configuración para el funcionamiento del oscilador de Hartley. Los cables azules son los polos a tierra del osciloscopio, el generador de funciones, el oscilador de Hartley y el modulador de AM conectados entre ellos.

Luego los cables amarillos, uno conecta la salida de la señal del oscilador de Hartley a la entrada de alta frecuencia del modulador de AM y el otro va del generador de funciones a la entrada de baja frecuencia del modulador de AM. Finalmente los rojos, el primero conectado al canal A del osciloscopio va hacia la salida del oscilador de Hartley (para mostrar la portadora) y el que se conecta del canal B hacia la salida del modulador de AM mostrara la señal de AM modulada.

En esta imagen se puede observar, en la parte izquierda, el osciloscopio (canal A+, A-y canal B+, B-). Y en la parte derecha tenemos el generador de funciones.

En esta tercera imagen se podrá observar el oscilador de Hartley, con las debidas conexiones para su correcto funcionamiento.

Aquí se muestra el modulador de AM, aquí es donde se mesclan las señales (moduladora y portadora) y se obtiene la señal de AM modulada.

En la imagen se observa que el osciloscopio muestra en el canal A, la salida de la señal portadora (color rojo) y en el canal B la salida de la señal modulada (color azul).

En la imagen se ve claramente que el osciloscopio, en el canal A nos muestra la señal moduladora (color rojo) y en el canal B la señal modulada (color azul).

CONCLUSIONES

1. El oscilador Hartley es muy implementado en receptores de radio con transistores, ya que se adapta con facilidad a una gran gama de frecuencias.

2. El oscilador Hartley produce la señal de realimentación con un divisor inductivo de tensión.

Bibliografía

Funcionamiento de los osciladores. http://suite101.net/article/funcionamiento-de-los-osciladores-a36026Osciladores Hartley con transistor. http://www.unicrom.com/Tut_osc_hartley.aspAnálisis y Características. http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador_Hartley