Hva er En Oscillator?

en oscillator er en krets som produserer en kontinuerlig, gjentatt, vekslende bølgeform uten inngang. Oscillatorer konverterer i utgangspunktet enveisstrømstrøm fra EN DC-kilde til en vekslende bølgeform som er av ønsket frekvens, som bestemt av kretskomponentene.det grunnleggende prinsippet bak oscillatorens arbeid kan forstås ved å analysere oppførselen til EN lc-tankkrets vist i Figur 1 nedenfor, som benytter en induktor L og en helt forhåndsladet kondensator C som komponenter. Her begynner kondensatoren først å tømmes via induktoren, noe som resulterer i konvertering av elektrisk energi til det elektromagnetiske feltet, som kan lagres i induktoren. Når kondensatoren tømmes helt, vil det ikke være strøm i kretsen.

imidlertid ville det lagrede elektromagnetiske feltet ha generert en back-emf som resulterer i strømmen av strøm gjennom kretsen i samme retning som før. Denne strømmen gjennom kretsen fortsetter til det elektromagnetiske feltet kollapser som resulterer i tilbakekonvertering av elektromagnetisk energi til elektrisk form, noe som får syklusen til å gjenta. Men nå ville kondensatoren ha ladet med motsatt polaritet, på grunn av hvilken man får en oscillerende bølgeform som utgangen.oscillasjonene som oppstår på grunn av interkonverteringen mellom de to energiformene, kan imidlertid ikke fortsette for alltid, da de ville bli utsatt for effekten av energitap på grunn av kretsens motstand. Som et resultat avtar amplituden til disse svingningene jevnt til null, noe som gjør dem dempet i naturen.

dette indikerer at for å oppnå svingninger som er kontinuerlige og med konstant amplitude, må man kompensere for energitapet. Likevel skal det bemerkes at den tilførte energien skal styres nøyaktig og må være lik den for energien som er tapt for å oppnå oscillasjonene med konstant amplitude.

dette skyldes at hvis den tilførte energien er mer enn den tapte energien, vil amplituden til svingningene øke (Figur 2a) som fører til en forvrengt utgang; mens hvis den tilførte energien er mindre enn den tapte energien, vil amplituden til svingningene reduseres (Figur 2b) som fører til uholdbare svingninger.

praktisk talt er oscillatorene ingenting annet enn forsterkerkretsene som er utstyrt med en positiv eller regenerativ tilbakemelding hvor en del av utgangssignalet blir matet tilbake til inngangen (figur 3). Her består forsterkeren av et forsterkende aktivt element som kan være en transistor eller En Op-Amp, og det tilbakeførte fasesignalet holdes ansvarlig for å holde opp (opprettholde) svingningene ved å gjøre opp for tapene i kretsen.

når strømforsyningen er slått på, vil oscillasjonene bli initiert i systemet på grunn av den elektroniske støyen som er tilstede i den. Dette støysignalet beveger seg rundt løkken, blir forsterket og konvergerer til en enkelt frekvens sinusbølge veldig raskt. Uttrykket for den lukkede sløyfeforsterkningen til oscillatoren vist i Figur 3 er gitt som:

Hvor A er spenningsforsterkningen til forsterkeren og β er gevinsten til tilbakemeldingsnettverket. Her, Hvis Enß > 1, vil svingningene øke i amplitude (Figur 2a); mens Hvis Enß < 1, vil svingningene bli dempet (Figur 2b). På den annen side fører Enß = 1 til svingninger som er av konstant amplitude(Figur 2c). Med andre ord indikerer dette at hvis tilbakemeldingssløyfeforsterkningen er liten, dør oscillasjonen ut, mens hvis gevinsten av tilbakemeldingssløyfen er stor, vil utgangen bli forvrengt; og bare hvis gevinsten av tilbakemelding er enhet, vil oscillasjonene være av konstant amplitude som fører til selvbærende oscillatorisk krets.

Type Oscillator

Det finnes mange typer oscillatorer, men kan grovt klassifiseres i to hovedkategorier – Harmoniske Oscillatorer (også kjent Som Lineære Oscillatorer) og Avslapping Oscillatorer.

i en harmonisk oscillator er energistrømmen alltid fra de aktive komponentene til de passive komponentene, og frekvensen av svingninger avgjøres av tilbakemeldingsbanen.

mens i en avslapningsoscillator utveksles energien mellom de aktive og de passive komponentene, og frekvensen av svingninger bestemmes av ladnings-og utladningstidskonstanter som er involvert i prosessen. Videre produserer harmoniske oscillatorer lavforvrengte sinusbølgeutganger mens avslapningsoscillatorene genererer ikke-sinusformede (sagtand, trekantede eller firkantede) bølgeformer.

hovedtyper Av Oscillatorer inkluderer:

• Wien Bridge Oscillator
• Rc Fase Skift Oscillator
• Spenning Kontrollert Oscillator
• Colpitts Oscillator
• Clapp Oscillatorer
• Krystall Oscillatorer
• Armstrong Oscillator
• Innstilt Kollektor Oscillator
• Gunn Oscillator
• Krysskoblede Oscillatorer
• ring oscillatorer
• dynatron oscillatorer
• meissner oscillatorer
• jeg ønsker-Elektroniske Oscillatorer
• pierce Oscillatorer
• robinson oscillatorer
• tri-tet oscillatorer
• pearson-Anson oscillatorer
• Delay-Line Oscillatorer
• Royer Oscillatorer
• Elektron Koblet Oscillatorer
• Multi-Wave Oscillatorer

Oscillatorer kan også bli klassifisert i ulike typer avhengig av parameteren vurderes dvs.basert på feedback mekanisme, formen på utgangsbølgeformen, etc.. Disse klassifiseringstypene er gitt nedenfor:

1. Klassifisering Basert På Tilbakemeldingsmekanismen: Positive Tilbakemeldingsoscillatorer og Negative Tilbakemeldingsoscillatorer.
2. Klassifisering Basert På Formen På Utgangsbølgeformen: Sinusbølge Oscillatorer, Kvadratiske Eller Rektangulære Bølge oscillatorer, Feie Oscillatorer (som produserer sag-tann utgang bølgeform), etc.Klassifisering Basert På Frekvensen Til Utgangssignalet: Lavfrekvente Oscillatorer, Lydoscillatorer( hvis utgangsfrekvens er av lydområde), Radiofrekvensoscillatorer, Høyfrekvente Oscillatorer, Svært Høyfrekvente Oscillatorer, Ultra Høyfrekvente Oscillatorer, etc.
3. Klassifisering Basert på Typen Frekvenskontroll Som Brukes: RC-Oscillatorer, LC-Oscillatorer, Krystalloscillatorer (som bruker en kvartskrystall for å resultere i en frekvensstabilisert utgangsbølgeform), etc.Klassifisering Basert På Arten Av Frekvensen Av Utgangsbølgeform: Faste Frekvensoscillatorer og Variable Eller Tunbare Frekvensoscillatorer.

Oscillator Programmer

Oscillatorer er en billig og enkel måte å generere bestemt Frekvens av et signal. FOR eksempel brukes EN RC-oscillator til å generere Et Lavfrekvenssignal, EN LC-oscillator brukes til å generere Et Høyfrekvenssignal, Og En Op-Amp-Basert oscillator brukes til å generere en stabil frekvens.

oscillasjonsfrekvensen kan varieres ved å variere komponentverdien med potensiometerarrangementer.

noen vanlige anvendelser av oscillatorer inkluderer:Kvarts klokker (som bruker en krystall oscillator)