Elektronisk oscillator
En elektronisk oscillator er et elektronisk kredsløb, som producerer et repetitivt elektronisk signal, ofte sinus-, trekant-, savtak- eller firkant-formet.
Elektroniske oscillatorer anvendes i størstedelen af elektronik i dag som taktgiver til f.eks.:
- Modem
- Radioforsats
- Radiosender (bærebølge-generator)
- Mikroprocessor
- Faselåst kredsløb
- Frekvenstæller
- Funktionsgenerator
- Ur (kronometer) (den digitale udgave)
- Spændingsstyret oscillator (VCO)
Man modulerer ofte en oscillator med et signal eller en anden oscillators signal.
Typer af elektroniske oscillatorer
Der er følgende hovedtyper af elektroniske oscillatorer:
- den harmoniske oscillator
- kiposcillatoren (kun diskrete signal udgangsniveauer – f.eks. digital; "høj" og "lav")
Herudover haves oscillatorer som genererer kaotiske signaler:
- kaotisk oscillator
- Van den Pol kredsløb (med negativ differentiel modstand; NDR-oscillator)[1][2][3]
- Chua-kredsløb[4][5][6][7][8]
Harmonisk oscillator
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/ba/Oscillator_diagram1.svg/220px-Oscillator_diagram1.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Pierce_Quarz_Oszillator.svg/150px-Pierce_Quarz_Oszillator.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Vackar-oscillator.svg/220px-Vackar-oscillator.svg.png)
Den harmoniske oscillator giver et sinus-formet udgang. En harmonisk oscillators grundform er en forstærker koblet sammen med et elektronisk filter i form af tilbagekobling; hvor filterets indgang er koblet til forstærkerens udgang – og filterets udgang er koblet til forstærkerens indgang. Filteret har typisk også en signal-jord-forbindelse, men behøver dog ikke at have det.
Forudsætningen for at kredsløbet oscillerer og med et sinusformet output er, at forstærkerens forstærkning og filterets dæmpning multipliceret sammen, kun er lidt større end én og har den rette fase/tidsforsinkelse ved den ønskede frekvens – og mindre end én for alle uønskede frekvenser.
Der er mange måder at designe en harmonisk oscillator på, fordi der er mange måder at forstærke, filtrere og tilbagekoble på – f.eks.:
- Armstrong-oscillator
- Clapp-oscillator
- Colpitt-oscillator
- Fase-skift oscillator
- Forsinkelseslinje oscillator
- Hartley-oscillator
- Kryds-koblet LC oscillator
- NDR-oscillator
- Opto-elektronisk oscillator
- Pierce krystal oscillator
- RC-oscillator (Wienbro-oscillator og "Twin-T")
- Vackář-oscillator
Kiposcillator
Kiposcillatoren anvendes ofte til at producere ikke-sinusformede signaler, som f.eks. savtak, trekant og firkant signaler.
Forudsætningen for at kredsløbet oscillerer er, at forstærkerens forstærkning og filterets dæmpning mulipliceret sammen, kun er meget større end én – og eventuelt har Schmitt-trigger-virkning. Tidsforsinkelsen i filter og forstærker tilsammen afgør frekvensen.
Typer af kiposcillatorer er:
- Astabil multivibrator
- Ring-oscillator
Oscillatorkarakteristika
- Grundfrekvens:
- Hvilken frekvenser eller frekvensbånd kan den frembringe.
- Harmonisk oscillator:
- Hvor godt er andre frekvenser end grundfrekvensen dæmpet – harmonisk og anden forvængning.
- Kiposcillator:
- Hvor nøjagtig er flanker eller skiftene i forhold til ønsket – (fase)-jitter.
- Belastning:
- Hvilken amplitude kan oscillatoren afgive signalet med.
- Hvilken effekt kan oscillatoren afgive signalet med.
- Hvor robust er oscillatoren overfor ikke-lineare belastninger.
Kilder/referencer
- ^ en:Van der Pol oscillator
- ^ "aw-bc.com: Van der Pol Circuit". Arkiveret fra originalen 31. januar 2012. Hentet 27. februar 2011.
- ^ "A Simple Circuit Implementation of a Van der Pol Oscillator. Ned J. Corron". Arkiveret fra originalen 10. januar 2011. Hentet 27. februar 2011.
- ^ en:Chua's circuit
- ^ "The Chua chaotic oscillator". Arkiveret fra originalen 13. februar 2007. Hentet 27. februar 2011.
- ^ "Inductorless realisation of Chua oscillator – Electronics Letters" (PDF). Arkiveret (PDF) fra originalen 5. november 2011. Hentet 27. februar 2011.
- ^ "A CNN Implementation of a Hysteresis Chaos Generator". Arkiveret fra originalen 27. oktober 2018. Hentet 27. februar 2011.
- ^ "Chua's Oscillator in Musical Applications". Arkiveret fra originalen 12. maj 2011. Hentet 27. februar 2011.
- ^ Webarchive backup: Jiří Vackář, LC Oscillators and their Frequency Stability, TESLA Report 1949
Se også
- Spændingsstyret oscillator
- Faselåst sløjfe
- Numerisk styret oscillator
Eksterne henvisninger
Wikimedia Commons har medier relateret til: |
- Oscillatorkonstruktion Arkiveret 12. oktober 2004 hos Wayback Machine
|
|
Medier brugt på denne side
Schematic diagram of Hartley oscillator circuit, using an op amp as the active device.
Astable multivibrator using gates
Forfatter/Opretter: Wdwd, Licens: CC BY-SA 3.0
Pierce-Quarzoszillatorschaltung, allgemeinere Form, Schaltsymbole
Schemetic for a Vackář oscillator, Fig. 5 of his 1949 publication modified for JFET
A simple schematic showing the principle of an Colpitt's oscillator. (General amplifier used.)
Block diagram of a feedback electronic oscillator circuit. It consists of an amplifier element with amplification A, with its output Vo fed back into its input Vi through a feedback network with transfer function β(jω). It has loop gain βA(jω).
Forfatter/Opretter: Radomir Sebek, Licens: CC BY-SA 3.0
Schematic diagram of an Armstrong oscillator circuit, using a FET as the amplifying device.