발진기는 다양한 유형의 전자 장비에서 중요합니다. 예를 들어, 쿼츠 시계 는 쿼츠 발진기를 사용하여 시간을 추적합니다. AM 라디오 송신기는 발진기를 사용하여 스테이션에 대한 반송파를 생성하고 AM 라디오 수신기는 공진기 라고 하는 특수한 형태의 발진기 를 사용하여 스테이션을 튜닝합니다. 컴퓨터 , 금속 탐지기 , 심지어 전기충격기 에도 발진기가 있습니다 .
전자 발진기의 작동 방식을 이해하려면 실제 세계의 예를 살펴보는 것이 좋습니다. 이 기사에서는 발진기의 기본 개념과 전자 장치에서 사용되는 방법을 배웁니다.
- 진동 기본
- 발진기 회로
- 공진기
진동 기본
가장 일반적으로 사용되는 발진기 중 하나는 시계 의 진자 입니다. 진동을 시작하기 위해 진자를 밀면 특정 주파수로 진동 할 것입니다. 초당 특정 횟수만큼 앞뒤로 흔들릴 것입니다. 진자의 길이는 주파수를 제어하는 주요 사항입니다.
진동하기 위해서는 에너지가 두 형태 사이를 왔다갔다 해야 합니다. 예를 들어, 진자에서 에너지는 위치 에너지 와 운동 에너지 사이에서 이동 합니다. 진자가 이동의 한쪽 끝에 있을 때 그 에너지는 모두 위치 에너지이며 떨어질 준비가 되어 있습니다. 진자가 주기의 중간에 있을 때 모든 위치 에너지는 운동 에너지로 바뀌고 진자는 가능한 한 빨리 움직입니다. 진자가 스윙의 다른 쪽 끝으로 이동함에 따라 모든 운동 에너지는 다시 위치 에너지로 바뀝니다. 두 형태 사이의 이러한 에너지 이동은 진동을 유발합니다.
결국 물리적 진동자는 마찰 로 인해 움직임을 멈춥니다 . 계속하려면 각 주기마다 약간의 에너지를 추가해야 합니다. 진자 시계에서 진자를 계속 움직이게 하는 에너지는 스프링에서 옵니다. 진자는 마찰로 인해 손실되는 에너지를 보충하기 위해 각 스트로크에서 약간의 압력을 받습니다. 자세한 내용은 진자 시계 작동 방식 을 참조하십시오.
전자 발진기는 동일한 원리로 작동합니다.
발진기 회로
오실레이터가 작동하려면 에너지가 한 형태에서 다른 형태로 앞뒤로 움직여야 합니다. 커패시터 와 인덕터를 함께 연결하여 매우 간단한 발진기를 만들 수 있습니다 . 커패시터 작동 방식 및 인덕터 작동 방식을 읽었다면 커패시터와 인덕터 모두 에너지를 저장 한다는 것을 알고 있을 것 입니다. 커패시터는 정전기장의 형태로 에너지를 저장하고 인덕터는 자기장을 사용합니다.
다음 회로를 상상해보십시오.
배터리로 커패시터를 충전 한 다음 인덕터를 회로에 삽입하면 다음 과 같은 일이 발생합니다.
- 커패시터는 인덕터를 통해 방전을 시작합니다. 그렇게 하면 인덕터가 자기장을 생성합니다.
- 커패시터가 방전되면 인덕터는 회로의 전류를 계속 움직이게 하여 커패시터의 다른 판을 충전합니다.
- 인덕터의 필드가 붕괴되면 커패시터가 재충전되어(그러나 반대 극성으로) 인덕터를 통해 다시 방전됩니다.
이 진동은 와이어의 저항 으로 인해 회로의 에너지가 소진될 때까지 계속됩니다 . 인덕터와 커패시터의 크기에 따라 달라지는 주파수에서 진동합니다.
공진기
간단한 수정 라디오(자세한 내용은 라디오 작동 방식 참조)에서 커패시터/인덕터 발진기는 라디오 의 튜너 역할을 합니다 . 다음과 같이 안테나와 접지에 연결됩니다.
서로 다른 라디오 방송국의 수천 개의 사인파가 안테나에 부딪힙니다. 커패시터와 인덕터는 하나의 특정 주파수에서 공진하기를 원합니다. 특정 주파수와 일치하는 사인파 는 공진기에 의해 증폭 되고 다른 모든 주파수는 무시됩니다.
라디오에서 공진기의 커패시터 또는 인덕터는 조정 가능 합니다. 라디오에서 튜너 노브를 돌리면 예를 들어 가변 커패시터를 조정하는 것입니다. 커패시터를 변경하면 공진기의 공진 주파수가 변경되고 따라서 공진기가 증폭하는 사인파의 주파수가 변경됩니다. 이것은 라디오에서 다른 방송국을 "조정"하는 방법입니다!
자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.
