P U C E N G E N H A R I ALABORATÓRIO DE ELETRÔNICA 2 “Circuitos Osciladores” pg. 553 a 558 Prof. Dr. Marcello Bellodi PUC/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 1 Engenharia Elétrica .Prof. tem-se como fatores determinantes: o produto β. • Para a análise da estabilidade: método de Nyquist • O diagrama de Nyquist é utilizado para traçar o ganho e fase em função da freqüência: combina os dois diagramas de Bode.• A estabilidade de um amplificador com realimentação como uma função da freqüência.A o deslocamento de fase entre a entrada e a saída. o de ganho e deslocamento de fase versus o da freqüência. PUC/SP . Marcello Bellodi 2 . ganho 0 3 PUC/SP . Interpretação: • β.A cresce em função da freqüência • A é o comprimento • φ é o ângulo • para f5 (φ= 180o) e f maiores.Engenharia Elétrica .Diagrama de Nyquist. Marcello Bellodi .Prof. caso contrário.Prof. ponto -1: significa que para um deslocamento de fase igual a 180o. será estável. Marcello Bellodi 4 . gerando a oscilação. o sinal de realimentação está em fase com a entrada e é grande o suficiente para resultar em um sinal de entrada maior do que o aplicado. β. PUC/SP . Diagrama de Nyquist indicando as condições de estabilidade: (a) estável (b) instável. portanto.• O amplificador será instável se a curva de Nyquist traçada envolver o ponto -1.Engenharia Elétrica .A>1. logo oscila! • Como um circuito realimentado produz um oscilador: chave aberta: sem oscilação.Engenharia Elétrica . Operação dos Osciladores • Realimentação positiva: | Af | > 1.A: ganho de malha caso as fases sejam corretas: Vf = Vi PUC/SP . tensão fictícia: Vi β. Marcello Bellodi 5 .1.Prof. • Na prática: β.A ) • quando β.A estiver mais próximo de 1: senóide perfeita! • Sabe-se que: A f = A (1 + β.A > 1: para garantir a oscilação.Engenharia Elétrica . Marcello Bellodi 6 .A= -1 → Af será ∞ .Prof. • Quanto β. portanto oscilará!! PUC/SP . 1 Oscilador de deslocamento de fase 1 f= 2πRC 6 1 β= 29 • deslocamento de fase vale 180o • para que β. Marcello Bellodi 7 .Engenharia Elétrica . Tipos de Osciladores de deslocamento de Fase: 2.A > 1 A > 29 PUC/SP .2.Prof. R D .2.2 Oscilador de deslocamento de fase com FET | A | = gm.Engenharia Elétrica . Marcello Bellodi 8 .Prof.rd R D + rd PUC/SP . rd = 40kΩ e circuito de realimentação com R = 10kΩ. Marcello Bellodi 9 .Engenharia Elétrica .Prof. Calcule o valor do capacitor e de RD para que haja oscilação em 1kHz quando A > 29. PUC/SP .Exercício 01: Projetar um oscilador de deslocamento de fase com FET de gm = 5000µS. Engenharia Elétrica . Marcello Bellodi 10 .Prof. 2πRC 1 6+4 Rc R Rc R h fe > 23 + 29. +4 R Rc onde R’: melhora a impedância de entrada do circuito. PUC/SP .2.3 Oscilador de deslocamento de fase a TBJ f= 1 . 2.4 Oscilador de deslocamento de fase com CI Rf → A > 29 para oscilar!! A= Ri PUC/SP . Marcello Bellodi 11 .Engenharia Elétrica .Prof. Prof.3.Engenharia Elétrica . Oscilador com Ponte de Wien • RC em ponte • R1.R4: realimentação PUC/SP . R2. Marcello Bellodi 12 . C1. C2: elementos de ajuste de freqüência • R3. a freqüência resultante do oscilador será: 1 fo = 2πRC e R3 =2 R4 Portanto.Engenharia Elétrica .Prof. basta que R3/R4 > 2. oferece um ganho de malha suficiente para que o circuito oscile!! PUC/SP .desprezando-se o efeito de carregamento das impedâncias: R 3 R1 C 2 = + R 4 R 2 C1 e 1 fo = 2π R1C1R 2C 2 caso: R1 = R2 = R e C1 = C2 = C. Marcello Bellodi 13 . PUC/SP .Engenharia Elétrica .Exercício 02: Calcule a freqüência de ressonância do oscilador com Ponte de Wien indicado abaixo.Prof. Marcello Bellodi 14 . Marcello Bellodi 15 . PUC/SP . R3. C1 e C2.Engenharia Elétrica . R2.Prof. de um oscilador com Ponte de Wien. R4. para fo = 10kHz.Exercício 03: Determine os valores de R1.