Sinusoidal Oscillators - บทนำ

อัน oscillatorสร้างเอาต์พุตโดยไม่มีสัญญาณอินพุต ac ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เป็นวงจรที่แปลงพลังงาน dc เป็น ac ที่ความถี่สูงมาก เครื่องขยายเสียงที่มีผลตอบรับเชิงบวกสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นออสซิลเลเตอร์

เครื่องขยายเสียงเทียบกับออสซิลเลเตอร์

อัน amplifier เพิ่มความแรงของสัญญาณของสัญญาณอินพุตที่ใช้ในขณะที่ oscillatorสร้างสัญญาณโดยไม่มีสัญญาณอินพุตนั้น แต่ต้องใช้ dc สำหรับการทำงาน นี่คือข้อแตกต่างหลักระหว่างเครื่องขยายเสียงและออสซิลเลเตอร์

ดูภาพประกอบต่อไปนี้ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเครื่องขยายเสียงใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟ dc และแปลงเป็นพลังงาน ac ที่ความถี่สัญญาณได้อย่างไร ออสซิลเลเตอร์สร้างสัญญาณ ac แบบสั่นด้วยตัวมันเอง

ความถี่รูปคลื่นและขนาดของกำลังไฟฟ้ากระแสสลับที่สร้างโดยแอมพลิฟายเออร์ถูกควบคุมโดยแรงดันสัญญาณ ac ที่ใช้ที่อินพุตในขณะที่สำหรับออสซิลเลเตอร์จะถูกควบคุมโดยส่วนประกอบในวงจรซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าควบคุมภายนอก .

กระแสสลับเทียบกับออสซิลเลเตอร์

อัน alternatorเป็นเครื่องจักรกลที่สร้างคลื่นไซน์โดยไม่ต้องป้อนข้อมูลใด ๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับนี้ใช้เพื่อสร้างความถี่สูงถึง 1000Hz ความถี่ขาออกขึ้นอยู่กับจำนวนเสาและความเร็วของการหมุนของกระดอง

ประเด็นต่อไปนี้เน้นความแตกต่างระหว่างอัลเทอร์เนเตอร์และออสซิลเลเตอร์ -

  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแปลงพลังงานกลเป็นพลังงาน ac ในขณะที่ออสซิลเลเตอร์จะแปลงพลังงาน dc เป็นพลังงาน ac

  • ออสซิลเลเตอร์สามารถสร้างความถี่ที่สูงขึ้นได้หลาย MHz ในขณะที่อัลเทอร์เนเตอร์ทำไม่ได้

  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมีชิ้นส่วนที่หมุนได้ในขณะที่ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ไม่มี

  • มันง่ายที่จะเปลี่ยนความถี่ของการสั่นในออสซิลเลเตอร์มากกว่าในอัลเทอร์เนเตอร์

ออสซิลเลเตอร์ยังสามารถพิจารณาได้ว่าตรงข้ามกับวงจรเรียงกระแสที่แปลง ac เป็น dc เนื่องจากการแปลง dc เป็น ac คุณสามารถดูคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวงจรเรียงกระแสได้ในบทช่วยสอนวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเรา

การจำแนกประเภทของออสซิลเลเตอร์

ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบ่งออกเป็นสองประเภทดังต่อไปนี้ -

  • Sinusoidal Oscillators - เรียกว่าออสซิลเลเตอร์ที่สร้างเอาต์พุตที่มีรูปคลื่นไซน์ sinusoidal หรือ harmonic oscillators. ออสซิลเลเตอร์ดังกล่าวสามารถให้เอาต์พุตที่ความถี่ตั้งแต่ 20 Hz ถึง 1 GHz

  • Non-sinusoidal Oscillators - เรียกว่าออสซิลเลเตอร์ที่สร้างเอาต์พุตที่มีรูปคลื่นสี่เหลี่ยมสี่เหลี่ยมหรือฟันเลื่อย non-sinusoidal หรือ relaxation oscillators. ออสซิลเลเตอร์ดังกล่าวสามารถให้เอาต์พุตที่ความถี่ตั้งแต่ 0 Hz ถึง 20 MHz

เราจะพูดถึงเฉพาะเกี่ยวกับ Sinusoidal Oscillators ในบทช่วยสอนนี้ คุณสามารถเรียนรู้ฟังก์ชั่นของออสซิลเลเตอร์ที่ไม่ใช่ซายน์จากบทแนะนำPulse Circuits

ออสซิลเลเตอร์ไซน์

Sinusoidal oscillators สามารถแบ่งประเภทได้ดังต่อไปนี้ -

  • Tuned Circuit Oscillators- ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้ใช้วงจรปรับแต่งซึ่งประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ (L) และตัวเก็บประจุ (C) และใช้ในการสร้างสัญญาณความถี่สูง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า RF oscillators ความถี่วิทยุ ออสซิลเลเตอร์ดังกล่าว ได้แก่ Hartley, Colpitts, Clapp-oscillators เป็นต้น

  • RC Oscillators- มีออสซิลเลเตอร์ใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุและใช้เพื่อสร้างสัญญาณความถี่ต่ำหรือเสียง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าออสซิลเลเตอร์ความถี่เสียง (AF) ออสซิลเลเตอร์ดังกล่าว ได้แก่ Phase –shift และ Wein-bridge oscillators

  • Crystal Oscillators- ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้ใช้ผลึกควอตซ์และใช้เพื่อสร้างสัญญาณเอาต์พุตที่มีความเสถียรสูงด้วยความถี่สูงถึง 10 MHz Piezo oscillator เป็นตัวอย่างของคริสตัลออสซิลเลเตอร์

  • Negative-resistance Oscillator- ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้ใช้ลักษณะความต้านทานเชิงลบของอุปกรณ์เช่นอุปกรณ์อุโมงค์ ออสซิลเลเตอร์ไดโอดแบบปรับจูนเป็นตัวอย่างของออสซิลเลเตอร์ต้านทานลบ

ลักษณะของการสั่นแบบไซน์

ลักษณะของการสั่นในคลื่นไซน์โดยทั่วไปมีสองประเภท พวกเขาเป็นdamped และ undamped oscillations.

Damped Oscillations

การสั่นทางไฟฟ้าที่แอมพลิจูดลดลงตามเวลาเรียกว่า Damped Oscillations. ความถี่ของการสั่นที่ลดลงอาจคงที่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของวงจร

โดยทั่วไปการสั่นแบบหมาดจะเกิดจากวงจรการสั่นที่ทำให้สูญเสียพลังงานและไม่ชดเชยหากจำเป็น

การสั่นที่ไม่ได้รับการกระแทก

การสั่นทางไฟฟ้าที่มีแอมพลิจูดคงที่ตามเวลาเรียกว่า Undamped Oscillations. ความถี่ของการสั่นที่ไม่ได้ตั้งค่าจะคงที่

โดยทั่วไปการสั่นที่ไม่ได้รับการสั่นสะเทือนจะเกิดขึ้นโดยวงจรการสั่นที่ไม่ทำให้สูญเสียพลังงานและปฏิบัติตามเทคนิคการชดเชยหากเกิดการสูญเสียพลังงาน