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El oscilador Butler es un oscilador controlado por cristal que utiliza el cristal cerca de su punto de resonancia en serie . Se utiliza cuando se necesita un circuito sencillo y económico que pueda oscilar a altas frecuencias (>50 MHz [ 1 ] ) mediante el uso de armónicos de un cristal, y que además proporcione un bajo ruido de fase . [ 2 ]
Butler lo describió en 1946 como el oscilador de rejilla a tierra , un derivado del oscilador de Hartley . [ 3 ] También se le conoce como el oscilador en T puenteado o el oscilador de base a tierra . [ 4 ]
Funcionamiento del circuito
El circuito oscilador Butler clásico es un circuito de dos etapas con dos etapas no inversoras , una etapa base conectada a tierra y un seguidor de emisor . [ 5 ] El cristal se inserta en serie en la ruta de retroalimentación general. [ 5 ]
La forma moderna más común del circuito utiliza únicamente la etapa seguidora de emisor. [ 1 ] [ 6 ] El circuito puede analizarse considerándolo como un circuito de CA equivalente con tres partes. El seguidor de emisor forma un amplificador sin desfase . El cristal y su condensador de carga producen entonces una red de retardo de fase, seguida de la red LC del circuito tanque resonante . Esto produce entonces un adelanto de fase, que en conjunto cumple con los criterios de Barkhausen para la autooscilación. [ 1 ]
El circuito Butler es un oscilador de funcionamiento libre o sintonizado. Si el cristal se reemplaza temporalmente por una resistencia de bajo valor, el circuito seguirá oscilando aproximadamente a la frecuencia de diseño del circuito tanque. Esto permite configurar y ajustar el circuito inicialmente sin el cristal, y también fomenta la selección del armónico correcto del cristal. [ 6 ] Para evitar que el circuito oscile en la fuerte resonancia de la frecuencia fundamental del cristal , se puede colocar un pequeño inductor en paralelo con el cristal. [ 1 ] [ 6 ]
Los circuitos osciladores de Pierce y Colpitts, más conocidos, pueden considerarse derivados del de Butler. [ 6 ] [ i ]
Referencias
- ↑ En el sentido del análisis de circuitos, más que de origen histórico.
- 1 2 3 4 "Diseño del oscilador de cristal Butler" (PDF) . Comprensión de los cristales de cuarzo y los osciladores . págs. 237–247 .
- ↑ Cushing, Richard; Swift, Steven. "Un oscilador de cristal discreto de 125 MHz con bajo ruido de fase para el sintetizador digital directo completo AD9850" (PDF) . Analog Devices . AN-419.
- ↑ Butler, F. (junio de 1946). "Osciladores de cristal resonantes en serie". Wireless Engineer . 23 : 157–160 .
- ↑ Karlquist, Richard (enero de 1999), Un nuevo tipo de oscilador controlado por puente balanceado (PDF) , Hewlett-Packard, HPL-1999-6, archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016Butler, Meacham, Sultzer, ...
- 1 2 Gottlieb, Irving M. (1997), Manual práctico de osciladores , Newnes, págs. 164–165 , ISBN 0-7506-3102-3
- 1 2 3 4 "Teoría del cristal" (PDF) . Notas técnicas. Somerset, Reino Unido: EuroQuartz. Archivado del original (PDF) el 8 de febrero de 2015. Recuperado el 8 de febrero de 2015 .
Lecturas adicionales
- Carr, Joe (septiembre de 1999), "Cristales aclarados I", Electronics World : 780–783
- Carr, Joe (octubre de 1999), "Crystals Made Clear II", Electronics World : 849–855
- US 6741137 , Sibrai, Andreas y Fritzwenwallner, Kurt, "Oscilador de resonancia en serie de alta calidad", publicado el 6 de enero de 2003, emitido el 25 de mayo de 2004.
- US 3996530 , Feistel, Claude Herbert y Gianos, Theodore, "Oscilador Butler", publicado el 30 de junio de 1975, emitido el 7 de diciembre de 1976, asignado a International Business Machines Corporation.
Enlaces externos
- Butler de dos transistores. Archivado el 8 de febrero de 2015 en Wayback Machine.
- "Technicana: Osciladores de cristal resonantes en serie" (PDF) , Radio Manufacturing and Broadcasting : 6–7 , octubre de 1946
- osciladores electrónicos