What is an Oscillator?

um oscilador é um circuito que produz uma forma de onda contínua, repetida e alternada sem qualquer entrada. Osciladores basicamente convertem fluxo de corrente unidirecional de uma fonte DC em uma forma de onda alternada que é da frequência desejada, como decidido por seus componentes de circuito.

O princípio básico por trás do trabalho dos osciladores pode ser entendido pela análise do comportamento de um circuito tanque LC mostrado na Figura 1 abaixo, que emprega um indutor L e um capacitor C completamente pré-carregado como seus componentes. Aqui, no início, o capacitor começa a descarregar através do indutor, o que resulta na conversão de sua energia elétrica no campo eletromagnético, que pode ser armazenado no indutor. Uma vez que o capacitor descarregue completamente, não haverá fluxo de corrente no circuito.

no Entanto, em seguida, armazenado campo eletromagnético teria gerado um eletromotriz o que resulta em fluxo de corrente através do circuito no mesmo sentido que o de antes. Este fluxo de corrente através do circuito continua até que o campo eletromagnético colapsa, o que resulta na conversão de energia eletromagnética em forma elétrica, fazendo com que o ciclo se repita. No entanto, agora o capacitor teria carregado com a polaridade oposta, devido à qual se obtém uma forma de onda oscilante como a saída.

No entanto, as oscilações que surgem devido à inter-conversão entre as duas formas de energia não podem continuar para sempre como eles seriam sujeitos ao efeito de perda de energia devido à resistência do circuito. Como resultado, a amplitude destas oscilações diminui constantemente para se tornar zero, o que as torna amortecidas na natureza.isto indica que para obter as oscilações contínuas e de amplitude constante, é necessário compensar a perda de energia. No entanto, note-se que a energia fornecida deve ser controlada com precisão e deve ser igual à da energia perdida para obter as oscilações com amplitude constante.isto porque, se a energia fornecida for mais do que a energia perdida, a amplitude das oscilações aumentará (figura 2a) levando a uma saída distorcida.; enquanto se a energia fornecida for menor que a energia perdida, então a amplitude das oscilações diminuirá (figura 2b) levando a oscilações insustentáveis.

Praticamente, os osciladores são nada, mas os circuitos de amplificadores que são fornecidos com uma positivos ou regenerativo em que uma parte do sinal de saída é alimentada de volta para a entrada (Figura 3). Aqui o amplificador consiste de um elemento ativo amplificador que pode ser um transistor ou um Op-Amp e o sinal de back-fed em fase é responsabilizado por manter (sustentar) as oscilações, compensando as perdas no circuito.

uma Vez que a fonte de alimentação é ligada, as oscilações serão iniciadas no sistema devido ao ruído electrónico presentes na mesma. Este sinal de ruído viaja em torno do loop, é amplificado e converge para uma única onda sine de frequência muito rapidamente. A expressão para o closed-loop ganho do oscilador mostrado na Figura 3, é dada como:

a, Onde A é o ganho de tensão do amplificador e β é o ganho de realimentação de rede. Aqui, se Aß > 1, então as oscilações aumentarão em amplitude (figura 2a); enquanto se Aß < 1, então as oscilações serão amortecidas (figura 2b). Por outro lado, Aß = 1 conduz às oscilações de amplitude constante (figura 2c). Em outras palavras, Isto indica que se o ganho do ciclo de realimentação for pequeno, então a oscilação desaparece, enquanto se o ganho do ciclo de realimentação for grande, então a saída será distorcida; e somente se o ganho de realimentação for unidade, então as oscilações serão de amplitude constante levando a um circuito oscilatório auto-sustentado.

Tipo de Oscilador

Existem muitos tipos de osciladores, mas podem ser amplamente classificados em duas categorias principais – Osciladores Harmônicos (também conhecido como Linear Osciladores) e Relaxamento Osciladores.

em um oscilador harmônico, o fluxo de energia é sempre dos componentes ativos para os componentes passivos e a frequência das oscilações é decidida pelo caminho de retorno.enquanto num oscilador de relaxamento, a energia é trocada entre os componentes ativos e passivos e a frequência das oscilações é determinada pelas constantes de carga e descarga envolvidas no processo. Além disso, os osciladores harmônicos produzem saídas de onda sinusoidal com baixa distorção, enquanto os osciladores de relaxamento geram formas de onda não sinusoidais (dentes-de-serra, triangulares ou quadradas).os principais tipos de osciladores incluem::

• Ponte de Wien Oscilador
• RC Mudança de Fase do Oscilador
• Oscilador Hartley
• Oscilador Controlado por Tensão
• Oscilador Colpitts
• Clapp Osciladores
• de cristais Osciladores
• Armstrong Oscilador
• Sintonizado Coletor de Oscilador
• Oscilador Gunn
• Cross-Juntamente Osciladores
• Anel de Osciladores
• Dynatron Osciladores
• Meissner Osciladores
• Desejo-Osciladores Eletrônicos
• Pierce Osciladores
• Robinson Osciladores
• Tri-tet Osciladores
• Pearson-Anson Osciladores

Osciladores de linha de retardo podem também ser classificados em vários tipos, dependendo do parâmetro considerado, ou seja, com base no mecanismo de feedback, na forma da onda de saída, etc.. Estes tipos de classificações foram apresentados abaixo: classificação

1. Com base no mecanismo de Feedback: Osciladores de retroacção positivos e Osciladores de retroacção negativos.classificação baseada na forma da onda de saída: Osciladores de ondas sinosas, osciladores de ondas quadradas ou retangulares, Osciladores de varrimento (que produzem formas de onda de saída de dentes-de-serra), etc.classificação baseada na frequência do sinal de saída: Osciladores de baixa frequência, Osciladores de áudio (cuja frequência de saída é de faixa de áudio), Osciladores de radiofrequência, Osciladores de alta frequência, Osciladores de muito alta frequência, Osciladores de Ultra alta frequência, etc.classificação baseada no tipo de controlo de Frequência utilizado: Osciladores RC, osciladores LC, Osciladores de cristal (que usam um cristal de quartzo para resultar em uma forma de onda de saída estabilizada de frequência), etc.classificação baseada na natureza da frequência da forma de onda de saída: Osciladores de frequência fixa e Osciladores de frequência variável ou sintonizável.as aplicações dos osciladores os osciladores são uma maneira fácil e barata de gerar uma frequência específica de um sinal. Por exemplo, um oscilador RC é usado para gerar um sinal de baixa frequência, um oscilador LC é usado para gerar um sinal de alta frequência, e um oscilador baseado em Op-Amp é usado para gerar uma frequência estável.

   a frequência de oscilação pode ser variada variando o valor do componente com arranjos de potenciômetro.algumas aplicações comuns de osciladores incluem::Relógios De Quartzo (que utilizam um oscilador de cristal) usados em vários sistemas de áudio e sistemas de vídeo usados em vários aparelhos de rádio, TV e outros dispositivos de comunicação usados em computadores, Detectores de Metais, pistolas de atordoamento, inversores, ultrassónicos e de radiofrequência.usado para gerar pulsos de relojoaria para microprocessadores e micro-controladores usados em alarmes e buzinas usados em Detectores de Metais, pistolas de atordoamento, inversores e ultrassónicos usados para operar Luzes decorativas (por exemplo, luzes de dança)