Sinüzoidal Osilatörler - Temel Kavramlar

Pozitif geri beslemeli bir amplifikatör, çıkışının girişle aynı fazda olmasını sağlar ve sinyalin gücünü artırır. Olumlu geribildirim aynı zamandadegenerative feedback veya direct feedback. Bu tür bir geri bildirim, bir geri besleme yükselticisi, bir osilatör yapar.

Pozitif geri beslemenin kullanılması, açık döngü kazancından daha büyük kapalı döngü kazancına sahip bir geri besleme amplifikatörüyle sonuçlanır. Sonuçlanırinstabilityve salınımlı bir devre olarak çalışır. Salınımlı bir devre, istenen herhangi bir frekansta sürekli değişen yükseltilmiş bir çıkış sinyali sağlar.

Salınımlı Devre

Salınımlı bir devre, istenen bir frekansta elektriksel salınımlar üretir. Aynı zamandatank circuits.

Basit bir tank devresi, her ikisi birlikte devrenin salınım frekansını belirleyen bir indüktör L ve bir kapasitör C'den oluşur.

Salınımlı devre kavramını anlamak için aşağıdaki devreyi ele alalım. Bu devredeki kapasitör zaten bir dc kaynağı kullanılarak şarj edilmiştir. Bu durumda, kapasitörün üst plakasında fazla elektron bulunurken, alt plakada elektron açığı vardır. Kapasitör bir miktar elektrostatik enerji tutar ve kapasitörde voltaj vardır.

Ne zaman geçiş Skapanır, kondansatör deşarj olur ve akım indüktörden geçer. Endüktif etki nedeniyle, akım yavaşça maksimum bir değere yükselir. Kapasitör tamamen boşaldığında, bobin etrafındaki manyetik alan maksimumdur.

Şimdi bir sonraki aşamaya geçelim. Kapasitör tamamen boşaldığında, manyetik alan çökmeye başlar ve Lenz yasasına göre bir karşı EMF oluşturur. Kondansatör artık üst plakada pozitif yük ve alt plakada negatif yük ile yüklenir.

Kapasitör tam olarak şarj edildiğinde, aşağıdaki devre şemasında gösterildiği gibi bobin etrafında bir manyetik alan oluşturmak için deşarj olmaya başlar.

Bu şarj ve deşarjın devamı, elektronların dönüşümlü hareketine veya oscillatory current. L ve C arasındaki enerji değişimi sürekli üretiroscillations.

Kayıpların olmadığı ideal bir devrede salınımlar sonsuza kadar devam edecektir. Pratik bir tank devresinde, aşağıdaki gibi kayıplar meydana gelir.resistive ve radiation losses bobin içinde ve dielectric losseskapasitörde. Bu kayıplar, sönümlü salınımlara neden olur.

Salınımların Frekansı

Tank devresinin ürettiği salınımların frekansı tank devresinin bileşenleri tarafından belirlenir, the L ve the C. Gerçek salınım frekansı,resonant frequency tarafından verilen tank devresinin (veya doğal frekansı)

$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$

Kondansatörün kapasitesi

Salınım f frekans _o bir kapasitör kapasitansı kare kökü ile isimli ters orantılıdır. Yani kullanılan kondansatörün değeri büyükse, şarj ve deşarj süreleri büyük olacaktır. Dolayısıyla frekans daha düşük olacaktır.

Matematiksel olarak frekans,

$$ f_o \ propto 1 \ sqrt {C} $$

Bobinin Kendinden Endüktansı

Salınım f frekansı _o bobinin öz endüktans kare kökü ile orantılıdır isimli. Endüktansın değeri büyükse, akım akışının değişmesine karşı olan muhalefet daha büyüktür ve bu nedenle her döngüyü tamamlamak için gereken süre daha uzun olacaktır, bu da zaman periyodunun daha uzun olacağı ve frekansın daha düşük olacağı anlamına gelir.

Matematiksel olarak frekans,

$$ f_o \ propto 1 \ sqrt {L} $$

Yukarıdaki iki denklemi birleştirerek,

$$ f_o \ propto \ frac {1} {\ sqrt {LC}} $$

$$ f_o = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$

Yukarıdaki denklem çıkış frekansını gösterse de, natural frequency veya resonance frequency tank devresinin.