Como escolher a configuração certa de oscilador para uma determinada aplicação? Este é um problema que muitos técnicos, com sólida formação em eletrônica, podem encontrar dificuldades para solucionar. Precisando gerar um sinal de determinada frequência e forma de onda, sempre existem diversas configurações para auxiliar o projetista, mas certamente uma delas pode atender às finalidades melhor. Para descobrir qual é essa configuração é a melhor o técnico precisa conhecer os princípios de funcionamento dos principais osciladores e é justamente disso que vamos falar neste artigo. O leitor que faz projetos deve guardá-lo para consulta permanente.
Preciso gerar um sinal de 1 MHz com forma de onda senoidal. Que tipo de oscilador devo usar?
Não sabemos quantas vezes os leitores já tiveram de responder a este tipo de pergunta, folheando esquemários ou sua coleção de revistas na procura de uma configuração que atendesse a essas características. Talvez o leitor até tenha encontrado vários circuitos capazes de gerar o mesmo sinal, mas na hora da escolha mais uma dúvida: qual deles usar?
Dúvidas sobre o uso de osciladores são comuns, e a melhor maneira de saná-las é entendendo como funcionam estes úteis circuitos.
Isso significa que, para sabermos como usar um oscilador, devemos "começar do começo", ou seja, analisar o que é um oscilador e como ele funciona.
Basicamente existem dois tipos de osciladores: os que fazem uso de elementos com características de resistência negativa ou que "disparam" quando uma tensão é atingida, e os que fazem uso e amplificadores que partem para um processo de realimentação positiva, ou simplesmente "jogam" de volta parte do sinal da saída na sua entrada, conforme mostra afigura 1.
Onde usar cada um é algo que vai depender do tipo de sinal gerado, ou seja, faixa de frequências e forma de onda. Vamos analisá-los separadamente.
a) OSCILADORES COM DISPOSITIVOS DE RESISTÊNCIA NEGATIVA
Num resistor temos uma característica determinada resistência que tem um valor constante, ou seja, independe da corrente e da tensão. A resistência, conforme sabemos é dada pela tangente do ângulo que a característica corrente em função da tensão forma com o eixo I, conforme mostra a figura 2.
No entanto, existem componentes que não apresentam uma resistência constante para uma determinada faixa de correntes e tensões. Tomemos por exemplo uma simples lâmpada neon. Aumentando a tensão a partir de zero volt, vemos que a corrente pouco aumenta, o que significa a presença de uma resistência mais ou menos constante de um valor muito alta. Esta resistência de muitos meg? praticamente impede a circulação da corrente.
Quando a tensão chega a um valor em torno de 80 volts, entretanto, repentinamente a lâmpada tem seu comportamento alterado. O gás no seu interior ioniza e ela se torna condutora com uma redução muito grande a sua resistência.
Colocando esse comportamento na forma de um gráfico vemos que a partir do ponto de ionização, quando a lâmpada se torna condutora, a curva se torna descendente com um ângulo que tem uma tangente negativa. Ora, como a tangente desse ângulo indica a resistência, dizemos que neste trecho da curva temos um setor de resistência negativa, conforme mostra a figura 3.
Componente que se comportam desta forma "disparam" com determinadas tensões e podem ser usados num tipo de oscilador denominado "oscilador de relaxação".
Analisemos alguns desses osciladores:
