Puede que estés realizando un proyecto que requiera que conozcas los osciladores de bloqueo. ¿Te preocupa que pueda abrumarte?
Los circuitos de osciladores de bloqueo o de impulsos son sencillos y emocionantes de trabajar, pero tienen muchas aplicaciones en nuestro día a día.
Apreciamos la importancia de los osciladores de bloqueo en los circuitos electrónicos y compartimos nuestros conocimientos.
Este artículo cubre todo lo que necesitas saber sobre ellos. Sigue leyendo.
¿Qué es un oscilador de bloqueo?
Figura 1: Diagrama del circuito del oscilador de bloqueo
Un oscilador de bloqueo es un generador de ondas discretas que emplea un transformador, una resistencia y un elemento amplificador para producir un impulso periódico.
Algunos elementos amplificadores comunes son los transistores y los tubos de vacío.
Obtiene sus propiedades de bloqueo porque su elemento amplificador sufre un bloqueo durante la mayor parte de su ciclo de trabajo.
Los parámetros importantes del oscilador de bloqueo son
Tiempo de repetición del pulso
La anchura del pulso
La tasa de repetición del pulso
Tipos de osciladores de bloqueo
Un transformador de pulsos es fundamental en todos los osciladores de bloqueo, ya que genera un pulso periódico.
Si el circuito produce un solo pulso, es un circuito monoestable. Y si el curso puede cambiar automáticamente su estado, es un circuito oscilador astable.
Debes tener en cuenta que no puedes conseguir un funcionamiento biestable utilizando un oscilador de bloqueo. En esta sección se examinan las distintas clases de osciladores de bloqueo.
Oscilador monoestable de bloqueo
Un circuito oscilador de bloqueo monoestable comprende un transformador de impulsos de tres devanados y una resistencia emisora. Los osciladores de bloqueo utilizan resistencias de carga o cargas con fines de amortiguación.
Además, utiliza las vueltas del transformador de colector y de base para proporcionar una retroalimentación regenerativa. La tercera pata del transformador es arbitraria y proporciona un impulso negativo o positivo a través de la carga.
Teniendo en cuenta esto, tenemos dos tipos de osciladores monoestables de bloqueo.
El oscilador monoestable de bloqueo con temporización de base
Oscilador monoestable de bloqueo con temporización de emisor
Oscilador monoestable de bloqueo con temporización de base
Fig. 2: Esquema de un oscilador monoestable con temporización de base
Un oscilador monoestable con un circuito de pulso de temporización de base consiste en un transformador de pulso, un transistor y una resistencia.
El transformador de impulsos proporciona retroalimentación mientras que la resistencia controla la duración del impulso.
Tiene una relación de base a colector del devanado de n:1. Por lo tanto, por cada vuelta del devanado primario del circuito de colector, el circuito de base tiene n vueltas del devanado secundario.
El transistor está inicialmente en OFF, y la tensión de base, VBB, es muy baja. Por lo tanto, se puede suponer que VBB es despreciable. Así, la tensión del transistor es la VCC, la tensión a través del circuito de colector.
La introducción de una entrada negativa en el colector reduce la tensión a través del colector, VCC. Esto da lugar a un aumento efectivo de la tensión en la base del transistor.
El aumento de tensión en la base es posible gracias a las polaridades de los devanados del transformador.
El circuito experimenta un aumento de tensión suficiente como para que la tensión a través del emisor y la base, VBE, supere la tensión de corte. Por lo tanto, esto induce una pequeña corriente en el transistor.
Progresivamente, la pequeña corriente provoca una caída de tensión a través del colector al tiempo que aumenta la corriente de colector. También aumenta la ganancia del bucle. Finalmente, se llega a un punto en el que el transistor entra en saturación.
El estado anterior es inestable, y el transistor alcanza la estabilidad entrando en corte.
Oscilador de bloqueo monoestable con temporización del emisor
Fig. 3: Esquema de un oscilador monoestable con temporización por emisor
Un oscilador monoestable con temporización de emisor tiene una anchura de pulso del circuito insensible a la ganancia de corriente. Su circuito emisor tiene una resistencia de temporización para controlar el ancho de pulso.
Debe utilizar un transformador de impulsos de tres devanados con el colector y la base.
Los devanados primarios se conectan al colector, mientras que los secundarios se conectan a la base. Conecte el tercer devanado a una resistencia de carga con fines de amortiguación.
Esta disposición facilita la inversión de la polaridad de la potencia en los devanados primario y secundario del transformador.
En el caso del oscilador temporizado por emisor, la resistencia del emisor controla el periodo del impulso de salida.
Osciladores de bloqueo astable
Tenemos dos tipos de osciladores de bloqueo astable.
Osciladores de bloqueo astable controlados por diodos
Osciladores de bloqueo astable controlados por RC
Osciladores de bloqueo astable controlados por diodos
Fig. 4: Esquema de un oscilador de bloqueo astable controlado por diodo
El oscilador de bloqueo anterior tiene un condensador entre la base de su transistor y el secundario del transformador. Utiliza un diodo para conectar el colector del transistor y a través del devanado primario del transformador.
El funcionamiento de los osciladores de bloqueo astable se basa en la introducción de un impulso inicial en el colector, tras el cual se elimina el impulso. En este estado, el diodo está en polarización inversa. Por lo tanto, cualquier tensión en los terminales del transformador inducirá en la base sin cambio de fase.
Finalmente, la corriente de base aumenta, y el transistor desarrolla una tensión de base a emisor, VBE. Una VBE suficiente supera la tensión de corte y enciende el transistor.
El aumento de la corriente de colector polariza el diodo y se refleja en el bobinado del transformador, cargando el condensador. El condensador de carga está en OFF ya que no descarga corriente mientras se carga. La base reciente cae lo suficiente como para poner el transistor en OFF.
Por lo tanto, la tensión a través del diodo se establece en el primario del transformador y a través de su secundario. Por lo tanto, el condensador se descarga, y la corriente de base pone el transistor en ON, y el proceso se repite.
Oscilador de bloqueo astable controlado por RC
Fig. 5: Esquema de un oscilador de bloqueo astable controlado por RC
En los osciladores de bloqueo controlados por RC se añade una resistencia de temporización y un circuito de condensadores al emisor. Su función es controlar los tiempos de los pulsos del oscilador.
El principio de funcionamiento es muy similar al de los osciladores de bloqueo astable controlados por diodos. La descarga del condensador no está bajo el control del diodo, sino por una constante de tiempo establecida por la red de resistencias-condensadores.
Cómo funciona un oscilador de bloqueo
Un oscilador depende del transformador de impulsos para generar una forma de onda rectangular y de una resistencia para controlar la frecuencia de salida.
En estado de reposo, la tensión de base del transistor es mínima, por lo que se encuentra en estado OFF. La tensión de base no debe ser cero para evitar el falso ruido que dispara el oscilador.
La aplicación de una señal de pulso al colector baja su potencial y eleva el potencial de la base debido a la acción del transformador.
Finalmente, se llega a una etapa en la que la tensión entre la base y el emisor, VBE, supera la tensión de rodilla. El transistor está fuera de la fase de corte, lo que hace que la corriente de colector disminuya. Y como resultado de la inversión de fase por acción del transformador, el potencial de base sube.
Si el potencial de base sube y el transistor gana más de una vez, es llevado a la saturación. La corriente de colector aumenta durante el periodo de saturación mientras la tensión de colector permanece constante.
La corriente de emisor está determinada por la resistencia de emisor y la realimentación del transformador. Un aumento de la corriente de colector provoca una disminución constante de la corriente de base.
Finalmente, se llega a un punto en el que la corriente de base es lo suficientemente baja como para llevar al transistor a la desconexión. El ciclo o pulso se repite entonces.
Aplicaciones de los osciladores de bloqueo
Son fundamentales como interruptores periódicos en los circuitos electrónicos
Los osciladores de bloqueo también pueden utilizarse como divisores de frecuencia en circuitos digitales
También son clave para generar pulsos de gran potencia de pico
Son críticos como interruptores en sistemas de baja impedancia
Conclusión
En conclusión, hemos discutido los aspectos críticos de los osciladores de bloqueo y cómo puedes aplicar los conocimientos en la vida real.
Si necesitas ayuda con los osciladores de bloqueo o con tu proyecto, no dudes en ponerte en contacto con nosotros en cualquier momento.
