A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Az oszcillátor (más néven rezgéskeltő) egy olyan villamos áramkör, amely egyenáramú energiát felhasználva stabil, periodikus elektromágneses rezgést hoz létre és tart fenn. Az oszcillátor által keltett elektromágneses rezgés vezetékben váltakozó áramként, szabad térben elektromágneses hullámként jelentkezik. Oszcillátort tartalmaz például a kvarcóra, a zsebszámológép, rádió, számítógép. Azoknak a nagy teljesítményű oszcillátoroknak, amelyek egyenfeszültségből áramellátási céllal váltakozó feszültséget hoznak létre, speciális nevük van: inverter.
Az előállított jel alakja szerint az elektronikus oszcillátor lehet
- harmonikus vagy szinuszos oszcillátor (ritkábban lineáris oszcillátornak is nevezik);
- nemlineáris (relaxációs oszcillátor).
Működési elve
A legegyszerűbb oszcillátor működési elve: egy erősítő eszköz (például tranzisztor) kimenetéről bizonyos mennyiségű jelet visszavezetik (visszacsatolják) a bemenetére (pozitív visszacsatolás). Ha a visszavezetett jel elegendő erősségű és megfelelő fázisú, akkor folyamatos rezgések jönnek létre. Esetenként szükség van a kimeneti jel szintjének (amplitúdójának) szabályozására például abból a célból, hogy a keltett jelek ne tegyék tönkre a következő áramkört. A rezgések megindulása azáltal jön létre, hogy az áramkört bekapcsolva, annak erősítő részén egy zaj-jel indul el, amely elegendő a rezgések beindulásához. A rezgések fennmaradásához a megfelelő visszavezetett jelszint mellett a helyes fázisviszonyokra azért van szükség, mert előfordulhat olyan eset, amelynek során a visszavezetett jel a rezgéseket kioltja vagy gyengíti (negatív visszacsatolás).
Szinuszos oszcillátor
Ismeretes, hogy egy feltöltött kondenzátort induktivitáson át kisütve csillapodó rezgések keletkeznek, amelyek frekvenciája:
A magára hagyott rezgőkör energiája folyamatosan csökken a veszteségek miatt. A gyakorlatban azonban egy oszcillátor kimenetén nem a 3. ábra szerinti jelalakra, hanem egyenletes, állandó amplitúdójú jelalakra van szükség. A rezgések fenntartása csak úgy lehetséges, ha a rezgőkör veszteségeit egy aktív elem (például félvezető) megfelelő elrendezésben pótolni tudja. Az energiaveszteség pótlása történhet
- egy erősítő eszközzel, pozitív visszacsatolással vagy
- negatív ellenállású eszköz használatával.
Amennyiben az erősítő eszköz bemenetére túlságosan sok jel lesz visszavezetve (túl szoros pozitív visszacsatolással), akkor – nem kívánt – jelalak keletkezik. A keletkezett egyre erősödő rezgések amplitúdójának csak a betáplált energia és a környezet szab határt.
Tehát a szinuszos oszcillátor nevéből adódóan szinuszjelet szolgáltat és két típusa van:
- visszacsatolt oszcillátor;
- oszcillátor negatív ellenállású eszközzel.
Visszacsatolt oszcillátor
- RC-oszcillátor: Az RC-oszcillátorban a visszacsatolást ellenállásokból és kondenzátorokból álló hálózat biztosítja. Rendszerint alacsonyabb frekvenciákon (hangfrekvencia) működik.
- LC-oszcillátor: Az LC-oszcillátor frekvencia-meghatározó eleme egy kondenzátorból és tekercsből áll (hangolt LC-kör). A visszacsatolást (az jel visszavezetését a bipoláris tranzisztor bázisára) az tekerccsel oldják meg: a visszacsatolt jel nagyságát a tekercsek menetszám-arányai, a fázisviszonyokat pedig a két tekercs ellentétes csévélési irányai (fekete pontok a tekercsek kezdetei) biztosítják. A kondenzátor megakadályozza a tranzisztor bázisosztójának rövidzárlatát az tekercsen át. Az frekvenciájú amplitúdójú jel a kondenzátoron át csatolható ki. Az jelzésű ellenállások a tranzisztor munkapontját (üzemi körülményeit) állítják be megfelelő értékre.
Az LC oszcillátort főleg rádiófrekvenciás tartományokban alkalmazzák (például jelgenerátor, vevő keverő oszcillátora), mert alacsony frekvencián a szükséges kapacitások és induktivitások fizikai mérete is nagyon nagy. A nagy jósági tényezőjű rezgőkörök a nagyfrekvenciás technikában könnyen megvalósíthatóak és a rezgőkör feszültség-alakja igen szélsőséges működési feltételek mellett is szinuszos. A rezgőkör veszteségeit erősítő eszköz (tranzisztor vagy műveleti erősítő) fedezi. Tipikus LC-oszcillátor típusok: Hartley-, Colpitts-, Meissner- és Clapp-oszcillátor.
- Kvarc: Kvarckristályt vagy kerámiarezonátort alkalmaznak a frekvencia stabilizálására.
Oszcillátor negatív ellenállású eszközzel
A negatív ellenállású eszközt használó oszcillátorban olyan – rendszerint félvezető– eszközt csatlakoztatnak párhuzamosan a rezgőkörhöz, amely negatív ellenállásával képes kompenzálni a rezgőkör veszteségeit. Ilyen eszköz lehet például a magnetron, alagútdióda vagy Gunn-dióda. Elsősorban a mikrohullámú technikában alkalmazzák, ahol a rezgőkör lehet felharmonikuson rezgő kristály, üregrezonátor de kisebb frekvenciákon akár LC-kör is.
A negatív ellenállású eszköz félvezetőkkel és elektroncsövekkel is megvalósítható.[1] [2]
Áramköri megoldások
Az oszcillátorok kialakítására a #Kapcsolódó szócikkek részben lévő hivatkozásokban is lehet példákat találni.
Relaxációs oszcillátor
Az elektronikában a fentebb vázolt szinusz alakú rezgéseken kívül szükség van más formájú jelekre is, amelyeket relaxációs oszcillátorral állítanak elő. Például a négyszög alakú jelek (négyszögjelek) digitális technika, órák és számláló áramkörök részére, a háromszög és fűrészfog alakú jelek a katódsugárcsövek (analóg oszcilloszkópok, analóg televíziók) működéséhez szükségesek. Előállításuk nemlineáris kapcsoló áramkörökkel, például Schmitt-trigger, UJT-vel (egyátmenetű tranzisztor)[3] lehetséges, de készülnek speciálisan jelforrás célú integrált áramkörök is (például az elektronikában népszerű NE 555).
Jegyzetek
- ↑ Kung, Fabian Wai Lee: Lesson 9: Oscillator Design (PDF). RF/Microwave Circuit Design. Prof. Kung's website, Multimedia University, 2009. . (Hozzáférés: 2012. október 17.), Sec. 3 Negative Resistance Ocillators, p. 9-10, 14
- ↑ Ellinger, Frank. Radio Frequency Integrated Circuits and Technologies, 2nd Ed.. USA: Springer, 391–394. o. (2008). ISBN 3540693246
- ↑ http://www.circuitstoday.com/ujt-relaxation-oscillator UJT Relaxation Oscillator
Források
- Ulrich Tietze - Christoph Schenk: Analóg és digitális áramkörök - Integrált diszkrét félvezetők kapcsolástechnikája, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981, ISBN 963-10-2291-9, (415-436. o.)
- Lóska Péter: Az egyátmenetű tranzisztor, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1985, ISBN 963-10-6258-9, (62-94. o)
További információk
- Oszcillátorok Archiválva 2013. március 6-i dátummal a Wayback Machine-ben
- Lóska Péter: Az egyátmenetű tranzisztor, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1985, ISBN 963-10-6258-9
- Ulrich Tietze - Christoph Schenk: Analóg és digitális áramkörök - Integrált diszkrét félvezetők kapcsolástechnikája, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981, ISBN 963-10-2291-9
Kapcsolódó szócikkek
|
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Órajel
Óriás mágneses ellenállás
Összeadó (elektronika)
Üvegtörés-érzékelő
555-ös időzítő IC
Abszorpciós hullámmérő
Aktív ciklusidő
Aktív szűrő
Alkalmazásspecifikus integrált áramkör
Alkalmazásspecifikus standard termék
Amplitúdódiszkriminátor
Anód
Analóg-digitális átalakító
Analógia
Analóg elektromechanikus műszerek
Analóg műszerek közös szerkezeti elemei
Antennapolarizáció
Aránydetektor
Arduinome
ATmega328
ATmega88
Atmel AVR
Automatikus erősítésszabályozás
Automatikus frekvenciaszabályozás
Automatikus optikai vizsgálat
Bifiláris tekercs
Bionika
Bitszelet technika
Bode-diagram
CB-rádió
Dekatron
Demodulátor
Diódás demodulátor
Dielektromos abszorpció
Digital signage
Egyenáramú teljesítmény mérése
Egyfázisú váltakozó áramú teljesítmény mérése
Egylapkás rendszer
Elektródaszárító
Elektromos penetrációs görbe
Elektronika
Elemméretek listája
Elhangolt rezgőkörös demodulátor
Ellenállás–tranzisztor logika
Ellenütemű demodulátor
Erősítés
Erősítő
Erősítő áramkör
Fényorgona
Földelés
Fantomtáp
Felületszerelési technológia
Flip-flop (elektronika)
Flipflop (elektronika)
Fotoellenállás
Fotolitográfia
Glimmlámpa
GPS-vezérelt oszcillátor
Gyengeáram
Háromfázisú váltakozó áramú teljesítmény mérése
Hővezető lap
Hall-effektus
HP200A
HP200CD
Hullámvezető
IPS panel
Jósági tényező
Jitter
Közös módusú elnyomás
Kapacitás-feszültség mérés
Kapcsoló
Kapcsolóüzemű tápegység
Kaszkádgyorsító
Kibocsátókapcsolt logika
Kirchhoff-törvények
Koronakisülés
Kristálykályha
Kristályoszcillátor
Kvantálási zaj
Kvantálás (jelfeldolgozás)
Lítiumion-akkumulátor
Lokátor
Műveleti erősítő
Maradékfeszültség
Mechatronika
MEMS
Mikrochip (állatmegjelölés)
Mikroelektronika
Mikromat építőkészlet
Négypólusok
Negatív ellenállás
Nikkel-metál-hidrid akkumulátor
No Instruction Set Computing
Nyitásérzékelő
OLED-televízió
Oszcillátor
Package on package
PMR-rádió
PMR rádió
Programozható logikai mátrix
Rádió-vevőkészülék
Rövidre zárás
RAM
RC oszcillátorok
Rezgőkör
ROM
Sörétzaj
SAE800
SDR (Software-defined radio)
Shift regiszter
Sinc-szűrő
SINPO
SLAR
Sugárzott teljesítmény
Szabályozás
Szaggató
Szekvenciális logika
Szent Elmo tüze
Szerelőlap
Szerkesztő:Pegy22/Alkalmi
SZESAT
Szilárdtest relé
Szimmetrikus audiovonal
Szinkronizálás (elektrotechnika)
Tápvonal
Távirányító
Távközlési Kutató Intézet
Túlfeszültség
Tekercselt huzalkötés
Teljesítményelektronika
Tranzisztor–tranzisztor logika
Tranzisztoros demodulátor
Tranzisztoros rádió
Ultrakapacitás
V-chip
Varázsszem
Versenyhelyzet
Villamosmérnök
Volksempfänger
Walkman
Ward Leonard-rendszer
Wien-hidas oszcillátor
Zener-effektus
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.