Los osciladores
de relajación, así como todos los
circuitos cuyas oscilaciones estén determinadas
por la carga y descarga de un capacitor, son ampliamente
usados en eletrónica, ya sea en circuitos
de audio, temporizadores, alarmas, generadores de
pulsos, etc.
Uno de los más simples osciladores
de relajación que se pueda concebir, utiliza
una lámpara de neón, un resistor y
un capacitor de temporización.
En el circuito de la figura 1,
cuando la tensión del capacitor llega al
valor de la tensión de ruptura de la lámpara;
ésta entra en conducción y el capacitor
se descarga a través del nuevo camino que
le brinda la lámpara al cerrar el circuito
(circuito cerrado). Al caer la tensión del
capacitor por debajo de la tensión de mantenimiento
de la lámpara, el neón interrumpe
el paso de corriente (circuito abierto) y cesa la
descarga. Es así que, después del
primer ciclo de trabajo, la tensión en el
capacitor comienza a oscilar entre los valores correspondientes
a las tensiones de mantenimiento y ruptura, siendo
la forma de la onda en diente de sierra.
En algunos proyectos, el neón
se torna inconveniente por el hecho de presentar
una tensión de ruptura fija y muy alta (de
65 a 220V). Con el empleo del transistor unijuntura
se elimina ese problema, porque la “tensión
de ruptura” (punto de disparo) depende de
dos resistores de polarización. (figura 2).
El principio de funcionamiento
del oscilador unijuntura es el mismo que el de las
lámparas de neón: un capacitor se
carga mediante un resistor R hasta el punto que
el transistor conmuta, pasando del estado de no
conducción al de máxima conducción.
En ese momento el capacitor se descarga rápidamente
por medio del emisor Rbl, reiniciando enseguida
un nuevo ciclo. Otro punto en común que existe
entre el neón y el transistor unijuntura
es el hecho de que ambos presentan lo que llamamos
resistencia negativa, es decir, que en cuanto cae
la tensión, la corriente aumenta. La zona
de resistencia negativa se produce después
del disparo, según se observa en la figura
3.
La frecuencia del oscilador unijuntura
depende del tiempo que el capacitor tardará
para cargarse hasta llegar a la tensión de
disparo (que varía entre 0,4 y 0,7V de la
tensión de alimentación). Ese tiempo
está dado por la relación T = 1/f.
Sacamos en conclusión que f = 1 / R.C, donde:
- T = período (segundos)
- R = resistencia (ohms)
- C = capacidad (farads)
- f = frecuencia (Hertz)
Este oscilador de relajación
puede operar en la banda de frecuencia entre 0,01Hz
hasta 10kHz, por lo que sirve para numerosas aplicaciones
prácticas.
Tenemos tres formas de onda disponibles
(figura 2) y podemos asociar dos o más para
producir una señal modulada, un generador
de pulsos al azar, etc. En la figura 4 damos una
tabla con los símbolos, terminales y algunas
características del transistor 2N2646, que
será de gran utilidad en el desarrollo de
proyectos o para efectuar los cálculos.
A continuación en base a
los conocimientos adquiridos sobre el transistor
2N2646 publicamos el proyecto de un miniórgano.
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