1. Feedback Loop:
- En oscillator förlitar sig på en feedback loop där utgångssignalen matas tillbaka i ingången. Denna feedback är avgörande för att upprätthålla svängningen.
2. Förstärkande element:
- ett amplifierande element krävs för att öka signalstyrkan. Detta kan vara en transistor, operativ förstärkare (OP-AMP) eller till och med ett vakuumrör.
- Förstärkaren förstärker signalen innan den matas tillbaka i ingången.
3. Frekvensbestämmande nätverk:
- ett frekvensbestämmande nätverk (FDN) ställer in svängningsfrekvensen. Detta kan vara:
- LC -krets (induktor och kondensator): En LC -krets svänger vid en resonansfrekvens bestämd av värdena på L och C.
- RC -krets (motstånd och kondensator): En RC -krets kan också användas för att bestämma frekvens, men dess frekvensstabilitet är i allmänhet lägre än en LC -krets.
- Crystal Oscillator: Använder en piezoelektrisk kristall för att ställa in en mycket exakt frekvens, vilket gör dem idealiska för applikationer med hög precision.
4. Positiv feedback:
- För att svängningen ska inträffa måste återkopplingsslingan vara positiv . Detta innebär att återkopplingssignalen måste vara i fas med insignalen, vilket får signalen att växa.
Hur det fungerar på enkla termer:
Föreställ dig en svängande pendel. Den svänger fram och tillbaka på grund av dess tröghet och tyngdkraften.
- Pendelanalogin:
- förstärkare: Den första pushen som startar pendeln svänger.
- fdn: Pendelens längd, som avgör hur snabbt den svänger.
- feedback: Pendelens fart när det svänger fram och tillbaka och håller den igång.
I en oscillator tillhandahåller förstärkaren den första "push" för att starta svängningen. Det frekvensbestämmande nätverket ställer in svängningsfrekvensen, och återkopplingsslingan upprätthåller svängningarna genom att kontinuerligt mata tillbaka en del av utsignalen till ingången och hålla den igång.
typer av oscillatorer:
Det finns många typer av oscillatorer kategoriserade baserat på deras frekvensbestämmande nätverk och utgångsvågform:
- LC Oscillators: Hartley, colpitts, klapp
- RC -oscillatorer: Wien-brid, fasskift
- Crystal Oscillators: Pierce, colpitts
- avslappningsoscillatorer: Multivibratorer, Schmitt trigger
Varje typ har sina egna fördelar och nackdelar när det gäller frekvensstabilitet, strömförbrukning och komplexitet.
Applikationer av oscillatorer:
Oscillatorer är grundläggande komponenter i många elektroniska system, inklusive:
- Klockgeneratorer: Tidsignaler för datorer och andra digitala kretsar
- Signalgeneratorer: Producera testsignaler i laboratorieutrustning
- radiosändare: Generera radiofrekvenssignaler
- Timers: Kontrollerar varaktigheten av händelser i olika applikationer
- sensorer: Mätning av fysiska mängder som tryck, temperatur eller acceleration
Oscillatorer är viktiga byggstenar i elektronikvärlden, vilket möjliggör skapandet av ett brett utbud av enheter och system.
