Copyright 2001 de Wander Rodrigues

Transcrição

1 Copyright 2001 de Wander Rodrigues

2 Estabilidade de Freqüência!A estabilidade de freqüência de um oscilador realimentado está diretamente relacionada com o, Q - fator de qualidade do circuito tanque ou circuito sintonizado.

3 Estabilidade de Freqüência!A estabilidade de freqüência varia em função da constância dos valores de L e C ao longo do tempo e com as variações de temperatura.

4 Estabilidade de Freqüência!Um oscilador LC pode oferecer uma estabilidade de 50 a 200 ppm, em um período razoável de tempo, alguns dias.

5 Estabilidade de Freqüência!Tais osciladores necessitam de uma compensação dos coeficientes de temperatura de seus componentes, exigindo um operação demorada e experimental.

6 Desvio de Freqüência!O desvio absoluto de freqüência (valor real) é função da estabilidade do oscilador e de sua freqüência de funcionamento.

7 Cálculo do Desvio de Freqüência f d = k x f x 10 6 o!f d = desvio de freqüência, em Hz.!k = estabilidade de freqüência, em ppm!f o = freqüência do oscilador, em Hz

8 Cálculo da Estabilidade de Freqüência de um Oscilador k f = d x 10 6 f o

9 Exemplo!Calcular o desvio de freqüência de um oscilador que apresenta uma estabilidade de 150 ppm, operando em uma freqüência de 2,0 MHz.

10 Solução f d = k x f o x 10 6 f d = 150 x 2 x 10 6 x 10 6 f d = 300 Hz

11 Desvio de Freqüência!Pode-se reduzir o desvio absoluto diminuindo a freqüência e, em seguida, somando-a com o sinal de um oscilador de alta freqüência e alta estabilidade.

12 Redução do Desvio Absoluto de Freqüência

13 Cálculo da Estabilidade!Admitindo-se, na pior hipótese, que os desvios de freqüência tenham o mesmo sinal, isto é, eles se somam, teremos então:

14 Cálculo da Estabilidade 6 6 f = k. f.10 = = 100 d Hz 6 f = k. f.10 = = 200 d Hz k T = f + f d1 d 2 x 10 6 fo k T = k = 14 T ppm

15 Conclusão!O batimento de freqüência por um misturador ou a heterodinagem permite a obtenção de uma freqüência variável de boa estabilidade a partir de dois sinais:

16 Conclusão!um de freqüência baixa, variável e de baixa estabilidade e,!outro de freqüência alta, fixa e de grande estabilidade.

17 O Cristal!Alguns cristais como o quartzo e a turmalina e alguns tipos de cerâmica apresentam o fenômeno da piezoeletricidade.

18 Fenômeno Piezoelétrico!Quando submetido a uma certa força (pressão) exibem uma diferença de potencial proporcional à deformação sofrida.!o fenômeno é melhor observado quando o cristal é cortado na forma de lâmina.

19 Fenômeno Piezoelétrico!O efeito é reversível: se aplicado uma diferença de potencial entre as faces de uma lâmina de cristal de quartzo, será provocada uma deformação na mesma.

20 Fenômeno Piezoelétrico! a) cristal submetido a uma deformação (a)

21 Fenômeno Piezoelétrico! b) cristal em repouso: centro de carga coincidem - equilibrando-as.! c) cristal sob pressão: deslocamento dos centro de cargas - aparece uma d.d.p. (b) (c)

22 Modelos Equivalente do Cristal a) mecânico b) elétrico c) montagem do cristal

23 Resposta de Freqüência de um Cristal

24 Freqüências de Ressonancia Um cristal oscilador apresenta duas freqüências de ressonância: uma série - fs uma paralela - fp

25 Ressonância Série!Ocorre quando X L é igual a X CS.!Acima de fs o circuito torna-se indutivo uma vez que X L é maior que X CS. f S = 2. π. 1 L. C S

26 Ressonância Paralela!Aquela reatância indutiva tem em paralelo a reatância capacitiva de C o.!quando as reatâncias indutiva e capacitiva forem iguais, haverá a ressonância paralela. f P = 2. π. 1 C L. C s. Co + C s o

27 Circuito Equivalente de um Cristal Típico de 5 MHz

28 Curva de Resposta de um Cristal de Q infinito

29 Freqüência x Temperatura

30 Cristais de Sobretom - Overtone!Variação por cisalhamento para diversos modos de oscilação em cristais osciladores de corte AT e BT.

31 Cristais de Sobretom - Overtone!Variação por cisalhamento para diversos modos de oscilação em cristais osciladores de corte AT e BT.

32 Cristais de Sobretom - Overtone!Os osciladores que empregam cristais de sobretom devem utilizar amplificadores sintonizados muito seletivos.!eles evitam a ocorrência de oscilações indesejáveis em freqüências correspondentes à fundamental ou num outro sobretom.

33 Exemplo de Cristal operando em Overtone

34 Circuito Prático

35 Divisão em Blocos

36 Referência Bibliográfica NASCIMENTO, Juarez do. Telecomunicações. São Paulo: Makron Books, p., KENNEDY, George. Electronic Communications Systems. Toquio: McGraw-Hill Kogakusha, p., 1997.