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    • Gabriel Torres

      Seja um moderador do Clube do Hardware!   12-02-2016

      Prezados membros do Clube do Hardware, Está aberto o processo de seleção de novos moderadores para diversos setores ou áreas do Clube do Hardware. Os requisitos são:   Pelo menos 500 posts e um ano de cadastro; Boa frequência de participação; Ser respeitoso, cordial e educado com os demais membros; Ter bom nível de português; Ter razoável conhecimento da área em que pretende atuar; Saber trabalhar em equipe (com os moderadores, coordenadores e administradores).   Os interessados deverão enviar uma mensagem privada para o usuário @Equipe Clube do Hardware com o título "Candidato a moderador". A mensagem deverá conter respostas às perguntas abaixo:   Qual o seu nome completo? Qual sua data de nascimento? Qual sua formação/profissão? Já atuou como moderador em algo outro fórum, se sim, qual? De forma sucinta, explique o porquê de querer ser moderador do fórum e conte-nos um pouco sobre você.   OBS: Não se trata de função remunerada. Todos que fazem parte do staff são voluntários.
abelha3

RESOLVIDO Oscilador colpitts como funciona !?

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  • Autor do tópico
  • como funciona internamente a  realimentação positiva e quando sabemos que temos que usar capacitor?? não entendo!! -_-  <_< 

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    Um oscilador funciona com o sinal percorrendo um loop no circuito.

    O estudo de um oscilador é feito interrompendo-se um dos caminhos do sinal no loop, normalmente a realimentação. Criam-se dois extremos no ponto interrompido.

    Nessa interrupção, aplica-se uma tensão (teórica) Vin na interrupção que o sinal entraria. Calcula-se o sinal de saída V0 que apareceria no outro extremo.

    Para que a oscilação ocorra, é necessário que o sinal V0 seja igual ou maior, que o sinal Vin. Sendo assim, o sinal sempre aumenta até que a oscilação se mantém.

    Matematicamente, a relação V0 / Vin tem que ser igual ou maior que 1 e V0 tem que estar em fase com Vin, ou seja, o sinal sempre aumenta a cada loop percorrido.

    Nesse caso, o circuito entraria no corte e na saturação e o oscilador forma uma onda quadrada, com uma frequência fundamental (senoidal), somada com diversos harmônicos.

    Porquê?

    Porque ao entrar na saturação e no corte, os extremos do sinal no circuito, o ganho do elemento ativo diminui, forçando que o ganho seja sempre 1.

    Para tornar o sinal senoidal a impedância de uma carga no circuito tem se ser SINTONIZADA em uma frequência. A carga pode ser um circuito LC em paralelo, ou pode haver um cristal no loop.

    Como sabemos, um circuito LC em paralelo possui alta impedância na ressonância e baixa fora dela. O mesmo ocorre com o cristal. Esta impedância faz parte do ganho do circuito. Assim, apenas haverá ganho na frequência de ressonância, atenuando os harmônicos. Gera uma senóide.

    No oscilador Colpitts, ocorre que no coletor do transistor há este circuito LC.

    O sinal que entra pelo emissor e sai pelo coletor não produz inversão de fase, encontram-se em fase. Do coletor há uma pequena realimentação positiva para o emissor através do capacitor externo. Este capacitor fecha o loop.

    Para que o oscilador Colpitts funcione (loop com ganho 1 e fase zero), TEM que haver uma relação entre todos os componentes passivos e alguns parâmetros do componente ativo (transistor, fet, etc.).

    Este cálculo é realizado utilizando-se a Transformada de Laplace.

    Como todo circuito com elementos reativos (capacitores e indutores) necessita de cálculos integrais e diferenciais, que são difíceis e trabalhosos, o matemático francês Laplace bolou um modo de transformar equações íntegro-diferenciais em equações algébricas, muito mais fáceis de se manipular. Por isso que na prática, só se usa este tipo de cálculo.

    Se você procurar bem na net até vai encontrar este cálculo, mas é necessário conhecer a tal transformada de Laplace para poder entender como é resolvido.

     

    Visite

    http://www.lee.eng.uerj.br/~gil/circom.html

    Acesse “Osciladores”. Lá tem as deduções.

     

    MOR_AL

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  • Autor do tópico
  • Dizem que um dos segredos para um transistor começar a oscilar é pegar o sinal de saída e coloca-lo na entrada ou seja coletor para a base

    na verdade antes de mergulhar em Calculo 1 MOR eu gostaria de entender os princípios básicos ,também diz que não basta pegar apenas o sinal da saída e colocar na entrada para que ele oscile é preciso outra coisa etc... ta ai MOR o do amplificador é mais fácil de projetar do que oscilador ?? por isso eu quero e  tenho que entender os princípios básicos primeiros. por exemplo este simples esqueminha aqui nem sei por que colocou esse capacitor se não tem resistência para o emissor ´so estou vendo a resistência do coletor , quero dizer rede resistiva de tensão  eu entendocomo fazer o calculo do amplificador ai sim precisa de capacitor de acoplamento e desacoplamento com cálculos que MOR me deu algunhas dicas para pesquisar me esclareceu , mais não sei por que usar capacitor ou indutores em osciladores , gostaria de entender do principio , por enquanto sem cálculos complexos ai eu pego valeu olha o esquema

    23ixoox.jpg

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    @abelha3

     

    Para o transistor funcionar em sua região linear (VceSaturação <= Vce <= Vcc, ou nem no corte e nem na saturação), é necessário que a corrente de base Ib seja tal, que a corrente de coletor Ic, que vale Hfe x Ib, não deixe que Vce = VceSaturação.

    Em outras palavras:

    Polarizando o transistor:

    Vamos fazer com que metade da tensão Vcc fique em RL e a outra metade em Vce. Esta é uma das opções para que o transistor trabalhe em sua região linear.

    Pergunta: Porque você escolheu esta distribuição de tensão em particular?

    Resposta: Porque neste circuito, o sinal de entrada amplificado (no coletor de Q1) vai poder excursionar a mesma quantidade tanto para mais como para menos. Ou seja, tanto o corte como a saturação vão ocorrer com a mesma excursão positiva e negativa de Vinput. Qualquer outra opção faria com que ou o corte ou a saturação ocorra com menos tensão de Vinput. Assim permitimos o maior sinal possível de entrada.

     

    Exemplo:

    Suponha que Vcc = 10V, então Vce = VRL = 5V.

     

    Cálculo de RL:

    VRL = Ic x RL = 5V -> Então, escolhendo-se Ic = 1mA, tem-se para RL

    5V = 1mA x RL -> RL = 5V / 1mA = 5V / 0,001 = 5K, mas não encontramos um resistor de 5K, então pode-se usar um dos vizinhos. 4k7 ou 5k6. Como Vce de saturação não é nulo, então a excursão negativa no coletor seria menor que a excursão positiva. Para reduzir este inconveniente, vou escolher o valor de 4k7 para RL.

     

    Cálculo de Rb:

    Supondo que Vce quiescente Vceq (sem sinal de Vinput) valha 5V (aprox.) e a tensão Vbe valha 0,65V, tem-se a equação:

    Vceq = Vbe + Rb x Ib . Mas Ib = Ic / Hfe. Substituindo Ib por Ic /Hfe

    Vceq = Vbe + Rb x Ic / Hfe

    Explicitando-se Rb na equação anterior temos:

    Rb = (Vceq – Vbe) x Hfe / Ic

    Consultando-se o manual do transistor, mais precisamente o valor do Hfe para a corrente de Ic = 1mA, encontrou-se Hfe = 100 (chutei).

    Substituindo todos os valores conhecidos, temos para Rb:

    Rb = (5V – 0,65V) x 100 / 0,001 = 4,35V x 100k = > Rb = 470k (valor comercial).

     

    Observe que a resistência Rb está conectada da saída do sinal (coletor) até a entrada do sinal (base). Com isso parte do sinal de saída está sendo realimentado para a entrada, caracterizando uma realimentação. Como o sinal no coletor é invertido em relação à base, a realimentação é negativa, ou seja; o sinal na saída tende a possuir menor distorção em relação ao de entrada, caso não houvesse essa realimentação.

     

    A necessidade do capacitor de acoplamento (ca) é evidente. A polarização do transistor exige que a tensão Vbe fique próximo de 0,65 (contínuos), independente do sinal Vinput. O capacitor acopla o sinal ca da entrada para a base sem que o nível cc do transistor seja afetado.

    Note que NESTE CASO, a amplitude do sinal de entrada não deve ser superior que alguns milivolts. Caso Vinput valesse 1V (ca), a tensão Vbe sairia do valor de polarização dentro da região linear.

    Para que o circuito funcione para amplitudes maiores de entrada SEM entrar nas regiões não lineares, é preciso que a tensão de saída fique entre Vce de saturação e Vcc. Então o ganho (máximo) do circuito deve ser tal que, multiplicado por Vinput TEM que ser menor que a maior excursão na saída.

    VRL máx = Vinput máx x Ganho => Ganho = VRL máx / Vinput máx

    Outra necessidade é que HAJA um resistor Rin em série com a fonte Vinput.

    Com estas duas restrições o sinal de saída vai ficar dentro da região linear de funcionamento.

     

    Com relação ao oscilador.

    Tente se abster da parte das equações e procure reler apenas a explicação, pois ela é suficiente para se entender como um oscilador genérico funciona. Também há explicação como o oscilador Colpitts funciona.

    MOR_AL

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  • Autor do tópico
  • Eita TA KA MIS... FALOU TUDO RSrs KKKKKKKK :D                             È isso  ai               :eek:  kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

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