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FUNDACIN UNIVERSITARIA MANUELA BELTRAN

FACULTAD DE INGENIERAS

PROGRAMA INGENIERA ELECTRNICA

FUNDACION UNIVERSITARIA MANUELA BELTRAN OSCILADORESY

DIO

DOV

ARICAP

1

TRASMISION ANALOGATRABAJO N 2

Universidad Manuela BeltranIngeniera electrnicaMary Deissy Parra Polania

Cod: 1030557173

[email protected]

OSCILADOR KLYSTRON, MAGNETRN & DIODO VARICAP.

Este artculo tiene como propsito ensear, explicar e introducir al lector Conceptosfundamentales pero esenciales de los osciladores y del diodo varicap. Asimismo se pretende

que el estudiante obtenga terminologa bsica y general de la electrnica como tal, para luegopoder tener la capacidad de trabajar en los temas que son ms complejos. Por endecomenzaremos este artculo con los osciladores klistrn y Magnetrnpara as seguir con eltema del diodo varicap.

INTRODUCCIN:

Los sistemas de comunicacioneselectrnicas modernas requieren enmuchas de sus aplicaciones de formasde ondas repetitivas(sinusoidales y nosinusoidales) estables. en muchas de

estas aplicaciones se requieren de msde una frecuencia. la oscilacin sedefine como la fluctuacin o variacinentre dos estados o condiciones, por lotanto se puede notar en cualquier tipode estudio relacionado con osciladoresque las diferentes aplicaciones de estosen las comunicaciones electrnicas sonmuy importantes. se pueden nombrasalgunas: como portadoras de altafrecuencia, relojes y circuitos desincronizacin.

CONTENIDO:

Siladores: Un oscilador es un

sistema capaz de crear

perturbaciones o cambios peridicos enun medio, ya sea un medio material(sonido) o un campo electromagntico(ondas de radio, microondas, infrarrojo,luz visible, rayos X, rayos gamma,rayos csmicos).En electrnica un oscilador es un

circuito que es capaz de convertir lacorriente continua en una corriente quevara de forma peridica en el tiempo(corriente peridica); estas oscilacionespueden ser senoidales, cuadradas,triangulares, etc., dependiendo de laforma que tenga la onda producida.Un oscilador de onda cuadrada sueledenominarse multivibrador. Por logeneral, se les llama osciladores slo alos que funcionan en base al principiode oscilacin natural que se constituyen

por una bobina L (inductancia) y uncondensador C (Capacitancia),mientras que a los dems se le asignannombres especiales. Un osciladorelectrnico es fundamentalmente unamplificador cuya seal de entrada seO
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]

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toma de su propia salida a travs de un

circuito de realimentacin.

Estructura de un oscilador: Circuito resonante: Variacin

rpida con la frecuencia.

Elemento activo: Ganancia

Resistencia negativa.

Acoplamiento: Entre ambos, A

la carga.

Condicin de oscilacin:

iodo varicap: Es un elementque constituye al condensador

variable en un VCO. Como su mismo

nombre lo indica es un diodo semi

conductor capaz de variar su capacidad

asociada cuando est polarizado en

sentido inverso, es decir que d manera

que el diodo no conduce. La variacin

de capacidad se controla mediante la

magnitud de la tensin inversa a que se

somete el diodo (figura 1) a mayortensin inversa menor capacidad

asociada.

El diodo varicap se ha diseado

especialmente parta que dicho efecto

sea mucho mas acusado que en el

resto de diodos de otras aplicaciones,

en las cuales no interesa presente en la

capacidad de la unin.

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Figura 1.1 diodo varicap.

Parmetro s d e un diod o v aricap:

La capacidad nominal: es la capacidad

que presenta el diodo a una tensin

determinada siendo el dato con el cual

lo presenta el fabricante por ejemplo el

BA102tiene 40 pf a 2V.

La relacin de capacidad: es el

cociente entre la capacidad a una

tensin baja y la capacidad a una

tensin alta; suelen ser 1 y 10V O 4 Y

25 V.

RC Este parmetro nos dan una idea de la

brusquedad de la variacin de la

capacidad con al tensin toma valores

entre 1.4 y 15.

Factor de calidad Q :no indica cmo se

asemeja el diodo varicap a un

condensador ideal ,adems es funcin

de la frecuencia a que trabaja el diodo

de la tensin inversa y de latemperatura.

coeficiente de temperatura: este

siempre va ser positivo en todos los

diodos varicap, o sea que al aumentar

la temperatura aumenta su capacidad .

Figura3.1 coeficiente de temperatura de un

varicap.

Tcnic as de d is eo de VCO:

Para calcular los valores Cmax y Cmin

que nos definieran al nuevo

condensador variable de estado slido,

seguiremos los siguientes pasos:

--- elegir el diodo varicap mas

apropiado en funcin de los mrgenes

de frecuencia requeridos y de las

tensiones de control que le vamos

aplicar.

--- fijar el condensador Cs segn nos

interese mayor o menor variacin de

capacidad del circuito de acopo del

diodo.

C. max

C. min

En el momento que tenemos C.max y

C.min obtendremos el diodo varicap en

el oscilador.

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figura 4.1 insercin del diodo varicap en el

oscilador

LYSTRON: es un organismoespecializado lineales de carretera detubo de vaco (tubos de vaco deelectrones). Los Klistrones se utilizancomo amplificadores de microondas yde radio frecuencias para producir tantola potencia de referencia para lasseales de baja superheterodino deradar y receptores para producir-potencia de la portadora ondas sonorasde alta para las comunicaciones y lafuerza motriz para los modernosaceleradores de partculas .

amplificadores Klystron tienen laventaja (para todo el magnetrn ) deforma coherente amplificar una sealde referencia por lo que su salidapuede ser controlada con precisin enla amplitud , frecuencia y fase .klistrones Muchos tienen una gua deonda de microondas de energa de

acoplamiento de entrada y salida deldispositivo, aunque tambin es muycomn que una energa ms baja ymenor frecuencia de klistrones utilizaracoplamientos coaxiales lugar. En

algunos casos, una sonda deacoplamiento se utiliza para juntar laenerga de microondas de un klystron

en una gua de onda externoindependiente.

Figura 4.1 oscilador klystron.

Klistrones amplificar las seales de RFmediante la conversin de la energacintica en un haz de electrones de CCen potencia de radiofrecuencia. Un hazde electrones se produce por unctodoincandescente (una bolita decalefaccin de baja funcin del trabajo

material), y acelerado por electrodos dealta tensin (normalmente en lasdecenas de kilovatios). Este haz sehace pasar por una cavidad de entrada.la energa de RF se introduce en lacavidad de entrada en, o cerca de, su

K

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http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_particle_accelerator&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhhrgB8kPqCPoPInzmNbpux7D-ie3whttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjqFdHqdQgaN0EBF-0pIQN9eFAb4Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjqFdHqdQgaN0EBF-0pIQN9eFAb4Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Microwave&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhhZ6nKvuTA1x7GdiXm_144dSctuXwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radio&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhiTNZ2O_amL952V_pbKYYqXeSq7pwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Superheterodyne&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhiNtBPIcYBsLC31VNdGkevU5qVuPwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radar&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhh9rceTWyX7xpGTkSV4vy5q0Y7MmQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radar&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhh9rceTWyX7xpGTkSV4vy5q0Y7MmQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_accelerator&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjTUh_R5WEKvn3RCkP9e_3wBsSlyghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetron&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjtzBuhE1nvtVTvhCLj-8zZrusjVwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Amplitude&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhi9xkcUcpXVgYwiNQZh-viC19M3IAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhi513jpxqnHo7LW8v17dUtuLWKETQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(waves)&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjC-TABY13AV9xqqxr9G5Rn9WHGfAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Waveguide&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhilUxNh4T3v0ucb-2dmi9KNNX814Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Waveguide&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhilUxNh4T3v0ucb-2dmi9KNNX814Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hot_cathode&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhg5rfFa0nO-G510GKH-h7n0ea-a5Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hot_cathode&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhg5rfFa0nO-G510GKH-h7n0ea-a5Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Work_function&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhiM18L1PIjaKVjQMMNWwUmO8YoFcghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Work_function&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhiM18L1PIjaKVjQMMNWwUmO8YoFcghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hot_cathode&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhg5rfFa0nO-G510GKH-h7n0ea-a5Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hot_cathode&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhg5rfFa0nO-G510GKH-h7n0ea-a5Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Waveguide&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhilUxNh4T3v0ucb-2dmi9KNNX814Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Waveguide&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhilUxNh4T3v0ucb-2dmi9KNNX814Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(waves)&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjC-TABY13AV9xqqxr9G5Rn9WHGfAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhi513jpxqnHo7LW8v17dUtuLWKETQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Amplitude&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhi9xkcUcpXVgYwiNQZh-viC19M3IAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetron&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjtzBuhE1nvtVTvhCLj-8zZrusjVwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_accelerator&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjTUh_R5WEKvn3RCkP9e_3wBsSlyghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radar&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhh9rceTWyX7xpGTkSV4vy5q0Y7MmQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radar&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhh9rceTWyX7xpGTkSV4vy5q0Y7MmQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Superheterodyne&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhiNtBPIcYBsLC31VNdGkevU5qVuPwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radio&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhiTNZ2O_amL952V_pbKYYqXeSq7pwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Microwave&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhhZ6nKvuTA1x7GdiXm_144dSctuXwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjqFdHqdQgaN0EBF-0pIQN9eFAb4Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhjqFdHqdQgaN0EBF-0pIQN9eFAb4Ahttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_particle_accelerator&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhhrgB8kPqCPoPInzmNbpux7D-ie3w

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frecuencia natural para producir unatensin que acta sobre el haz deelectrones. El campo elctrico hace

que los electrones de racimo: loselectrones que pasan por un campoelctrico durante la oposicin seaceleran electrones y luego se redujo,haciendo que el haz de electronespreviamente continua para formarracimos en la frecuencia de entrada.Para reforzar el agrupamiento, unklystron puede contener adicionales"agrupador" caries. La corriente de RFtransportada por el haz se producen uncampo magntico de radiofrecuencia, y

esto a su vez, de excitar un voltaje atravs de la brecha de posteriorescavidades de resonancia. En lacavidad de salida, los pasesdesarrollados la energa de RF se juntaa cabo. El haz de electrones pasado,con la energa reducida, es capturadoen un colector.

agnetron: Su frecuencia est

determinada por el tiempo que tarda unelectrn en movimiento alrededor deuna trayectoria en forma de corazn,desde el filamento hacia fuera, hacia laplaca y de vuelta hacia el filamento.Este tiempo de duracin se puedehacer muy poco por la aplicacin dealtas tensiones en el tubo. Porsupuesto, cuando dos-tres mil voltiosse utilizan para acelerar los electrones,los fuertes campos magnticos tienenla obligacin de la curva de los

electrones suficientemente que slo sepierda el nodo. Mediante el uso dealtos voltajes, campos magnticos ynodos de muy pequeo dimetro, sinembargo, la ms corta del mundo no

amortiguado las ondas de radio se hangenerado. Estos son slo un pocomenos de un centmetro y medio de

longitud.

La longitud de onda que se genera sepuede predecir a partir de la siguienteecuacin:

donde es la longitud de onda en

centmetros y C H es la intensidad de

campo en oerstedes. Esta es slo una

ecuacin aproximada, las constantes

que van de 10.000 a 16.000, segn la

temperatura del filamento

Figura 5.1 oscilador magnetrn.

Bsicamente el magnetrn es un diodocon un ctodo y un nodo, sin reja decontrol. El nodo no tiene la mismaconfiguracin que en los tubosordinarios, sino que es una estructuracilndrica con una serie de cavidadesresonantes como se muestra en lasiguiente figuras.
http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_frequency&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhhUg9YdBuVPmSpOe_6mzDegXDZKkQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_frequency&rurl=translate.google.com.co&usg=ALkJrhhUg9YdBuVPmSpOe_6mzDegXDZKkQ

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Figura 5.2.1 oscilador magnetrn.

Magnetrn de resistencia negativa.

Si el nodo de un magnetrn se separaen dos mitades y el voltaje de una deellas se hace mayor que el de la otra,bajo ciertas condiciones la mayora delos electrones irn a la porcin demenor voltaje. En estas condiciones se

tiene una caracterstica de resistencianegativa entre las dos mitades delnodo y podrn mantenerseoscilaciones en un circuito tanqueconectado entre ellas. Este tipo demagnetrn puede funcionar a mayorfrecuencia y proporcionar ms potenciaque un magnetrn convencional.

Magnetrnde reso nancia electrnica.

En este caso, el principio de

funcionamiento se basa en el tiempo detrnsito de los electrones. Unmagnetrn es, si no se le aplica campomagntico, simplemente un diodo devaco. Si se aplica voltaje al nodo,fluye una corriente entre el ctodo y

ste. Si se aplica el campo magnticotransversal, la corriente de nodo siguefluyendo, aproximadamente con la

misma magnitud inicial mientras elvoltaje de nodo se mantengaconstante. Los electrones siguen unatrayectoria semejante al dibujo (a). A uncierto valor de densidad de flujomagntico B, la corriente de nodo sereducir a un valor muy pequeo, loque indica que la intensidad del campomagntico es suficientemente grandecomo para hacer que la trayectoria delos electrones se curve excesivamentecomo en el dibujo (b).


Figura 5.1 oscilador magnetrn

CONCLUSIONES

A medida que la tensin de salida seincrementa en su valor pico a pico, lafraccin de realimentacin disminuyeautomticamente hasta que la gananciaen lazo es 1. En este punto el valor picoa pico de la tensin de salida se haceconstante.

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Como hemos podido ver lososciladores tiene una capacidad mayor,

para ser portadora de alta frecuencia.

Durante la informacin obtenida sepuede apreciar que existen granacantidad de osciladores y cada unocumple una funcin o mejor, tienen unacaracterstica principal.

REFERENCIAS:

[1] Sistemas de Comunicaciones

electrnicas, Wayne Tomasi,

segunda edicin,

[2] Electrnica aplicada a los sistemas

de las comunicaciones, Frenzel,

tercera edicin, editorial alfaomega.

[3] Electromagnetismos y circuitoselctricos. Jess Fraile Mora,editorial Mc Graw Hill, universidad

politcnica de Madrid 4edicion.[4] Principio de teora de las

comunicaciones, Iba Serrano,

coleccin de textos politcnicos.

AUTOR:

Mary Deissy Parra Polania /

Universidad Manuela Beltrn / Facultad

De Ingeneria. Electrnica / Quinto

Semestre

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