¿Qué es un circuito sintonizado?

Un circuito sintonizado es una disposición específica de componentes dentro de un circuito eléctrico que opera naturalmente a una frecuencia deseada. Se puede comparar con las vibraciones producidas por un instrumento musical, donde se genera una nota específica cuando la cuerda del instrumento vibra naturalmente con una longitud y elasticidad particulares. De manera similar, los componentes dentro de un circuito sintonizado están configurados para producir una frecuencia específica.

Ejemplos de circuitos sintonizados

A continuación se muestran algunos ejemplos de circuitos sintonizados en diversas aplicaciones:

Antenas de radio: Las antenas de radio se sintonizan ajustando su longitud para que coincida con la frecuencia deseada. Esto garantiza una recepción y transmisión eficiente de señales de radio.

Osciladores de cristal: Los osciladores de cristal son dispositivos que producen naturalmente una frecuencia fija basada en las propiedades de un cristal. Se utilizan comúnmente en dispositivos electrónicos como relojes y sistemas de comunicación.

Microondas: Los microondas se guían ajustando la forma de la cavidad en la que rebotan. Este proceso de sintonización ayuda a enfocar las microondas y optimizar su funcionalidad.

Oscilador 555: El oscilador 555 es un circuito integrado popular que se utiliza para generar formas de onda estables en varias frecuencias. Se puede sintonizar utilizando un cubo de voltaje (condensador) que tarda un tiempo fijo en recargarse, lo que permite ajustes de frecuencia.

Funcionamiento de un circuito sintonizado

Un circuito eléctrico se considera circuito sintonizado cuando comprende un circuito de inductancia (inductor) y una capacitancia, formando un circuito resonante o tanque. Los circuitos sintonizados se utilizan comúnmente en filtros, mezcladores de frecuencia, sintonizadores y osciladores para generar o captar señales en frecuencias específicas.

Hay dos tipos básicos de circuitos sintonizados: en serie y en paralelo. Cuando un circuito sintonizado opera a su frecuencia de resonancia, tiene la capacidad de almacenar energía eléctrica. El inductor y el condensador dentro del circuito almacenan esta energía. El inductor almacena energía en su campo magnético, mientras que el condensador almacena energía entre sus placas.

El funcionamiento de un circuito sintonizado implica los siguientes pasos:

Carga del condensador: Cuando un condensador cargado se conecta a través de un inductor, las cargas fluyen a través del inductor, creando un campo magnético a su alrededor. Este campo magnético reduce el voltaje a través del capacitor, lo que hace que toda la carga se disipe y el voltaje a través del capacitor cae a cero.

Inhibición de corriente: Debido a la inductancia, la corriente no se detiene bruscamente sino que continúa fluyendo, aunque a un ritmo reducido. A medida que el campo magnético se reduce gradualmente, la corriente carga el condensador con un voltaje de polaridad opuesta.

Recarga del Condensador: Una vez que el campo magnético desaparece por completo, la corriente cesa y el capacitor se recarga nuevamente en la polaridad opuesta. Este ciclo se repite, lo que da como resultado un comportamiento oscilatorio dentro del circuito sintonizado.

En los circuitos sintonizados, estas oscilaciones ocurren rápidamente, con energía fluyendo hacia adelante y hacia atrás a través del inductor y el capacitor.

En general, los circuitos sintonizados desempeñan un papel crucial a la hora de lograr frecuencias específicas en los sistemas electrónicos. Al seleccionar cuidadosamente los componentes y sus propiedades, los ingenieros pueden diseñar circuitos que resuenan en las frecuencias deseadas, lo que permite una generación, filtrado y transmisión de señales eficientes.