정현파 발진기-기본 개념
포지티브 피드백이있는 증폭기는 입력과 위상이 일치하도록 출력을 생성하고 신호의 강도를 증가시킵니다. 긍정적 인 피드백은degenerative feedback 또는 direct feedback. 이런 종류의 피드백은 피드백 증폭기, 발진기를 만듭니다.
포지티브 피드백을 사용하면 폐쇄 루프 이득이 개방 루프 이득보다 큰 피드백 증폭기가 생성됩니다. 결과instability진동 회로로 작동합니다. 발진 회로는 원하는 주파수의 지속적으로 변화하는 증폭 된 출력 신호를 제공합니다.
진동 회로
진동 회로는 원하는 주파수의 전기 진동을 생성합니다. 그들은 또한tank circuits.
간단한 탱크 회로는 인덕터 L과 커패시터 C로 구성되며, 둘 다 회로의 발진 주파수를 결정합니다.
발진 회로의 개념을 이해하기 위해 다음 회로를 고려하십시오. 이 회로의 커패시터는 이미 DC 소스를 사용하여 충전되어 있습니다. 이 상황에서 커패시터의 상부 플레이트에는 전자가 과잉이고 하부 플레이트에는 전자가 부족합니다. 커패시터는 약간의 정전기 에너지를 보유하고 커패시터 양단에 전압이 있습니다.
스위치 S닫히면 커패시터가 방전되고 전류가 인덕터를 통해 흐릅니다. 유도 효과로 인해 전류는 최대 값을 향해 천천히 축적됩니다. 커패시터가 완전히 방전되면 코일 주변의 자기장이 최대가됩니다.
이제 다음 단계로 넘어 갑시다. 커패시터가 완전히 방전되면 자기장이 붕괴되기 시작하고 Lenz의 법칙에 따라 카운터 EMF를 생성합니다. 커패시터는 이제 상부 플레이트에서 양전하로 충전되고 하부 플레이트에서 음전하로 충전됩니다.
커패시터가 완전히 충전되면 다음 회로 다이어그램과 같이 방전을 시작하여 코일 주위에 자기장을 형성합니다.
이러한 충전 및 방전의 연속은 전자의 교대 운동 또는 oscillatory current. L과 C 사이의 에너지 교환은 연속 생산oscillations.
손실이없는 이상적인 회로에서는 진동이 무한정 계속됩니다. 실제 탱크 회로에서는 다음과 같은 손실이 발생합니다.resistive 과 radiation losses 코일에서 dielectric losses커패시터에서. 이러한 손실은 진동을 감쇠시킵니다.
진동의 빈도
탱크 회로에 의해 생성되는 진동의 주파수는 탱크 회로의 구성 요소에 의해 결정됩니다. the L 과 the C. 진동의 실제 주파수는resonant frequency (또는 고유 주파수)에 의해 주어진 탱크 회로
$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$
커패시터의 커패시턴스
발진 주파수 f o 는 커패시터 커패시턴스의 제곱근에 반비례합니다. 따라서 사용되는 커패시터의 값이 크면 충 방전 시간이 길어집니다. 따라서 주파수가 낮아집니다.
수학적으로 주파수는
$$ f_o \ propto 1 \ sqrt {C} $$
코일의 자기 인덕턴스
발진 f o 의 주파수 는 코일 자체 인덕턴스의 제곱근에 비례합니다. 인덕턴스 값이 크면 전류 흐름의 변화에 대한 반대가 커져서 각 사이클을 완료하는 데 필요한 시간이 길어집니다. 즉, 시간이 길어지고 주파수가 낮아집니다.
수학적으로 주파수는
$$ f_o \ propto 1 \ sqrt {L} $$
위의 두 방정식을 결합하면
$$ f_o \ propto \ frac {1} {\ sqrt {LC}} $$
$$ f_o = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$
위의 방정식은 출력 주파수를 나타내지 만 natural frequency 또는 resonance frequency 탱크 회로의.