Proiect DCE

1. PREZENTARE GENERALA A OSCILATOARELOR ARMONICE

1.1. Oscilatorul armonic vazut ca un amplificator cu reactie pozitiva

Oscilatoare armonice – circuite capabile sã genereze semnale aproape sinusoidale pe o frecventã bine determinatã cu amplitudine controlatã, preluând energia de la sursele de alimentare de tensiune continuã.

Semnalul generat de forma sinusoidala are valoarea:

(1.1)

Semnalul u(t) apare la bornele unei rezistente de sarcina . Deci oscilatorul cedeaza sarcinii o putere de curent alternativ

(1.2)

Fig. 1. Oscilator armonic

Sursa primara a puterii este bateria de alimentare în curent continuu. Circuitul trebuie sa contina dispozitive electronice active (tranzistoarele bipolare, cele MOS sau TEC-J), capabile, prin definitie, sa transforme puterea de curent continuu absorbita de la sursa de alimentare în putere de semnal.

Observatiile de mai sus se leaga de aspectul energetic al problemei existentei oscilatoarelor. Din punctul de vedere al teoriei circuitelor electrice, trebuie lamurite si alte aspecte: cum se explica existenta oscilatiilor într-un circuit care nu este excitat din exterior de nici o sursa de semnal (deci autooscilatii) si de ce aceste oscilatii sunt de forma sinusoidala?

Pentru aceasta consideram amplificatorul cu reactie din fig.2 care functioneaza în regim de curent alternativ. Amplificatorul si reteaua de reactie sunt circuite liniare descrise de ecuatiile:

(1.3)

(1.4)

Fig. 2. Amplificator cu reactie

O relatie de tipul (1.3), valabila indiferent de circuitul exterior amplificatorului, defineste un amplificator ideal. Consideratii similare se aplica retelei de reactie definita de functia de transfer . Utilizând si ecuatia sumatorului:

(1.5)

gasim amplificarea cu reactie:

(1.6)

Circuitul din Fig.2. Amplificator cu reactie, devine un oscilator, daca îndepartând semnalul de excitatie ( ) obtinem totusi un semnal la iesire ( ). Aceasta echivaleaza cu:

(1.7)

si utilizând formula (1.6), gasim conditia de oscilatie:

(1.8)

denumita relatia Barkhausen.

Aceasta conditie semnifica în fond reproducerea semnalului pe bucla de reactie pozitiva, asa cum se arata în Fig.3. În general si , deoarece circuitul contine elemente reactive. Punând în evidenta faza si amplitudinea acestor numere complexe avem: