Oszcillátor

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Az oszcillátor egy olyan villamos áramkör, amely periódikusan változó jelet állít elő. Ezeket az áramköröket röviden rezgőkörnek is nevezik. A hangolható rezgőkör a rádió vagy tévékészülék alapvető áramköre, de általában minden olyan berendezésben megtalálható, amely elektromágneses hullámmal működik.

A teljesség igénye nélkül: mobiltelefon, mikrohullámú sütő, kvarcóra, személyi számítógép.

Minden oszcillátorban van frekvencia-meghatározó elem.

Ilyenek:

Egy természetes forrásból származó hullám (pl. hang) idővel legyengül; lecseng. Ezt a gyengülést az elektronikában egy erősítő áramkörrel egyenlítik ki.

A fizikában az oszcillátor alatt általában a harmonikus oszcillátort értjük.

Sokféle hullámalak előállítására alkalmas hobbikategóriás oszcillátor
Nagyít
Sokféle hullámalak előállítására alkalmas hobbikategóriás oszcillátor

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] Hullámformák

  • Szinuszhullám
  • Egyéb hullám (ami több szinuszhullám összekeverésével előállítható)
    • pl.: négyszög, fűrészfog...

A szinuszos elektromos hullámokat keltő áramköröket harmónikus, vagy szinuszos oszcillátornak nevezzük.

[szerkesztés] Ideális és valóságos rezgőkörök

Az ideális rezgőkörökben csak a kondenzátor és a tekercs reaktanciája jelenik meg.
A bemenő jel energiája nem csökken, nincs szükség a csillapítás kompenzálására.
A valóságos rezgőkörnek veszteségei vannak a felhasznált elemek "ohmos" ellenállása miatt.

[szerkesztés] A veszteségi ellenállás csökkentése

  • Negatív ellenállású karakterisztika-szakasszal rendelkező alkatrész; alagútdióda, egyátmenetű tranzisztor használata. (Belső visszacsatolású oszcillátor)
  • Pozitív visszacsatolású erősítő alkalmazása.

[szerkesztés] Oszcillátor kapcsolások

[szerkesztés] LC kapcsolásban

  • Meissner
  • Hartley
  • Colpitts

[szerkesztés] RC kapcsolásban

  • Wien-hidas

[szerkesztés] Kvarcoszcillátorok fajtái, megnevezésük rövidítései

Az XO egy angol betűszó, jelentése: Quartz Crystal Oscillator, vagyis kvarckristály-oszcillátor. Többnyire a legegyszerűbb felépítésű, kvarccal működő oszcillátort értik alatta, melynek nincsen hőfok-szabályozása.

Az OCXO egy angol betűszó, jelentése: Oven Controlled Crystal Oscillator (vagyis melegítéssel szabályozott kristályoszcillátor). Olyan kvarcoszcillátort jelöl, melyben a kvarckristályt egy környezettől elzárt, hőfokszabályozott kamrába helyezik, ezzel csökkentik a környezet hőhatását a kristályra. A kamrát oven-nek, vagyis sütő-nek nevezik.

Amikor az oszcillátor működni kezd, először egy melegedési időszakon megy keresztül, melynek során eléri az üzemi hőmérsékletét, és a kamrában stabilizálódik a hőmérséklet. Ezek után a kamra melegítését úgy szabályozzák, hogy a belső hőmérséklet minél kevésbé függjön a külső hőmérséklettől. Az oszcillátornak ennek következtében igen jó a rövid távú stabilitása, ami jellemzően 10-12 értékű. A rövid távú pontosságot többnyire az oszcillátort felépítő alkatrészek elektromos zaja korlátozza. A hosszú távú stabilitás az alkatrészek elöregedésétől, illetve az idő során megváltozó tulajdonságaiktól függ.

A TCXO egy angol rövidítés (temperature-compensated crystal oscillator), jelentése: hőkompenzált kristályoszcillátor. Olyan kvarcoszcillátorról van szó, amelyben hőfok-kiegyenlítést alkalmaznak a jobb stabilitás érdekében.

A hőfok méréséből származó jelet úgy vezetik vissza az oszcillátorra, hogy a hőfok megváltozásából adódó eltérést kiegyenlítse.

A visszavezetett jel többnyire egy varaktor nevű alkatrészen megy keresztül, amely valójában egy feszültség-függő kondenzátor (pontosabban szólva a reaktanciája változik). A varaktor segítségével a bevezetett feszültség hatására frekvenciaváltozást állítanak elő, aminek a mértékét úgy állítják be, hogy a kvarcoszcillátornak a hőfok megváltozásából eredő frekvenciaváltozását ki lehessen vele egyenlíteni. Ez a technika nem olyan hatékony, mint az OCXO-nál használt hevítési technika, viszont annál sokkal olcsóbb a megvalósítása és a helyigénye is kisebb.

[szerkesztés] Forrás

National Institute of Standards and Technology, Physics Laboratory, Time and Frequency Division, USA


[szerkesztés] Külső hivatkozások


Más nyelveken