Osciladores sinusoidales operando a frecuencias superiores a la banda de ganancia unitaria de los amplificadores operacionales
Autores: Ulansky, Vladimir; Raza, Ahmed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Osciladores sinusoidales operando a frecuencias superiores a la banda de ganancia unitaria de los amplificadores operacionales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propone
Amplificador operacional
Oscilador controlado por voltaje
Convertidores de impedancia
Rango de frecuencia
Circuito tanque
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un novedoso circuito de oscilador controlado por voltaje (VCO) con amplificador operacional (OPA) basado en convertidores de impedancia. El VCO puede operar en un rango de frecuencia que excede el ancho de banda de ganancia unitaria debido a la ubicación del circuito tanque, no en la salida del OPA, sino en la entrada no inversora. El documento presenta la modelización matemática de la amplitud oscilada y las condiciones de arranque. Los resultados de la simulación confirman los logros teóricos. El VCO diseñado y simulado utiliza un OPA LMH6629MF de ancho de banda ultra bajo y bajo nivel de ruido, cubre un rango de frecuencia entre 0.830 GHz y 1.429 GHz, y presenta una distorsión armónica total (THD) máxima en banda del 1.7%. Tiene un ruido de fase máximo en banda de -139.3 dBc/Hz a una frecuencia de desplazamiento de 100 kHz y tiene un valor destacado de una figura de mérito estándar (FoM) de -198.6 dBc/Hz. La amplitud pico-cero de la tensión de salida va de 3.2 V a 4 V para todas las frecuencias generadas con una tensión de alimentación de +/-5 V. El prototipo de oscilador fabricado basado en el OPA LMH6624 opera a una frecuencia de 583.1 MHz con un nivel de potencia de 0 dBm.
Descripción
Este documento propone un novedoso circuito de oscilador controlado por voltaje (VCO) con amplificador operacional (OPA) basado en convertidores de impedancia. El VCO puede operar en un rango de frecuencia que excede el ancho de banda de ganancia unitaria debido a la ubicación del circuito tanque, no en la salida del OPA, sino en la entrada no inversora. El documento presenta la modelización matemática de la amplitud oscilada y las condiciones de arranque. Los resultados de la simulación confirman los logros teóricos. El VCO diseñado y simulado utiliza un OPA LMH6629MF de ancho de banda ultra bajo y bajo nivel de ruido, cubre un rango de frecuencia entre 0.830 GHz y 1.429 GHz, y presenta una distorsión armónica total (THD) máxima en banda del 1.7%. Tiene un ruido de fase máximo en banda de -139.3 dBc/Hz a una frecuencia de desplazamiento de 100 kHz y tiene un valor destacado de una figura de mérito estándar (FoM) de -198.6 dBc/Hz. La amplitud pico-cero de la tensión de salida va de 3.2 V a 4 V para todas las frecuencias generadas con una tensión de alimentación de +/-5 V. El prototipo de oscilador fabricado basado en el OPA LMH6624 opera a una frecuencia de 583.1 MHz con un nivel de potencia de 0 dBm.