IGBT y Osciladores: Características, Funcionamiento y Tipos

IGBT: Características y Aplicaciones

El Transistor Bipolar de Puerta Aislada (IGBT) combina las características del MOSFET y del BJT, lo que lo hace ideal para aplicaciones de conmutación de alto voltaje y alta corriente. Posee las características de conducción de salida de un BJT, pero se controla por voltaje como un MOSFET.

Los tiempos de conexión y desconexión son del orden de 1 microsegundo. Están disponibles en rangos de hasta 1700V y 1200A. Un desafío que presentan es la presencia de un transistor parásito interno en la estructura del IGBT, cuyo encendido debe evitarse.

Osciladores con Realimentación: Principios y Tipos

Los osciladores con realimentación generan ondas sinusoidales mediante la aplicación de realimentación positiva. Esto ocurre cuando una parte del voltaje de salida de un amplificador se realimenta a su entrada sin desfase. El resultado es que la señal de salida se refuerza. Si se utiliza un amplificador inversor, el circuito de realimentación debe introducir un desfase de 180° para que el desfase total sea de 0°.

Condiciones para la Oscilación

Para lograr una oscilación sostenida, se necesitan dos condiciones:

• El desfase alrededor del lazo de realimentación debe ser de 0°.
• La ganancia de tensión alrededor del lazo de realimentación debe ser igual a 1.

Para que la oscilación se inicie, la ganancia de tensión alrededor del lazo debe ser ligeramente mayor que 1.

Inicio de la Oscilación por Realimentación Positiva

Inicialmente, se desarrolla un pequeño voltaje de realimentación positiva debido al ruido de banda ancha producido térmicamente en los resistores u otros componentes, o debido a los transitorios al encender la fuente de alimentación. El circuito de realimentación permite que solo un voltaje de una frecuencia determinada aparezca en fase en la entrada del amplificador. Otras frecuencias no se producen porque no se inyectan a la entrada con un desfase de 0°.

Oscilador de Onda Cuadrada: Funcionamiento

En un oscilador de onda cuadrada, el circuito está realimentado positivamente, por lo que la salida tiende hacia la saturación. El capacitor se carga hacia la tensión positiva cuando la salida está en saturación positiva (a través de R1), y se carga hacia la tensión negativa cuando la salida está en saturación negativa.

El comportamiento inicial depende de las condiciones iniciales. Supongamos que el circuito arranca con el capacitor descargado y la salida en saturación positiva. El voltaje del capacitor aumenta hasta que alcanza y sobrepasa el valor de tensión presente en la entrada no inversora. En este punto, la salida del amplificador operacional cambia a saturación negativa, ya que la tensión en la entrada inversora se hace mayor que la tensión en la entrada no inversora. Entonces, el capacitor comienza a descargarse y luego a cargarse con tensión negativa, repitiendo el ciclo.