Generalment, l'oscil·lador és un dispositiu electrònic que s'utilitza per canviar l'energia DC en energia AC amb una freqüència alta on la freqüència oscil·la entre Hz i alguns MHz. Un oscil·lador no necessita cap font de senyal exterior, com un amplificador. En general, oscil·ladors estan disponibles en dos tipus sinusoïdals i no sinusoïdals. Les oscil·lacions generades pels oscil·ladors sinusoïdals són ones sinusoïdals formades a una freqüència i amplitud estables, mentre que les oscil·lacions generades pels no sinusoïdals són formes d'ona complexes com ara triangular, quadrada i dent de serra. Així doncs, aquest article tracta una visió general d'un transistor com a oscil·lador o oscil·lador de transistors - Treballar amb aplicacions.
Definir oscil·lador de transistors
Quan un transistor actua com un oscil·lador amb una retroalimentació positiva adequada, es coneix com a oscil·lador de transistor. Aquest oscil·lador genera oscil·lacions no amortides contínuament per a qualsevol freqüència desitjada si els circuits del tanc i de la retroalimentació estan connectats correctament.
Diagrama de circuits de transistors oscil·ladors
A continuació es mostra l'esquema del circuit de l'oscil·lador transistor. Mitjançant aquest circuit, podem explicar simplement com utilitzar un transistor com a oscil·lador. Aquest circuit està separat en tres parts com la següent.
Circuit de tancs
El circuit del tanc genera oscil·lacions que es canvien amb el transistor i genera una sortida amplificada dins del costat del col·lector.
Circuit amplificador
Aquest circuit s'utilitza per amplificar les petites oscil·lacions sinusoïdals disponibles dins del circuit emissor base i la sortida es produeix en forma amplificada.
Circuit de retroalimentació
El circuit de retroalimentació és una secció molt significativa en aquest circuit perquè, per a un amplificador, requereix una mica d'energia per amplificar-se al circuit del tanc. Per tant, l'energia del circuit col·lector es retorna al circuit base mitjançant el fenomen d'inducció mútua. Mitjançant aquest circuit, l'energia es retroalimenta de la sortida a l'entrada.
Funcionament del transistor com a oscil·lador
En el circuit d'oscil·lador de transistor anterior, el transistor s'utilitza com a circuit CE (emissor comú) on l'emissor és comú als terminals de la base i del col·lector. Entre els terminals d'entrada de l'emissor i la base, es connecta un circuit de tanc. Al circuit del tanc, l'inductor i el condensador estan connectats en paral·lel per generar oscil·lacions dins del circuit.
A causa de les oscil·lacions de tensió i càrrega dins del circuit del dipòsit, el flux de corrent al terminal de la base fluctua, de manera que la polarització directa del corrent base canvia periòdicament i el corrent del col·lector també canvia periòdicament.
Les oscil·lacions LC són de naturalesa sinusoïdal, de manera que tant els corrents de base com de col·lector varien sinusoïdalment. Com es mostra al diagrama, si el corrent al terminal del col·lector canvia sinusoïdalment, la tensió de sortida aconseguida es pot escriure simplement com Ic RL. Aquesta sortida es considera una sortida sinusoïdal.
Un cop dibuixem un gràfic entre el temps i la tensió de sortida, la corba serà sinusoïdal. Per obtenir oscil·lacions contínues dins del circuit del tanc, necessitem una mica d'energia. Però en aquest circuit, no hi ha cap font de CC ni bateria disponible.
Així que connectem L1 i L2 inductors dins dels circuits del col·lector i la base utilitzant una vareta de ferro tou. Per tant, aquesta vareta connectarà l'inductor L2 a l'inductor L1 a causa de la seva inducció mútua, una part de l'energia dins del circuit col·lector es connectarà a la part base del circuit. Així, l'oscil·lació dins del circuit del tanc es manté i s'amplifica contínuament.
Condicions d'oscil·lació
El circuit oscil·lador transistor ha de seguir el següent
- El canvi de fase del bucle ha de ser de 0 i 360 graus.
- El guany del bucle ha de ser >1.
- Si un senyal sinusoïdal és una sortida preferida, aleshores un guany de bucle > 1 farà que l'o/p se saturi ràpidament als dos pics de la forma d'ona i generi una distorsió inacceptable.
- Si el guany de l'amplificador és > 100, llavors l'oscil·lador limitarà els dos pics de la forma d'ona. Per complir les condicions anteriors, el circuit de l'oscil·lador hauria d'incloure algun tipus d'amplificador, així com una part de la seva sortida, que s'hauria de retornar a l'entrada. Per conquerir les pèrdues dins del circuit d'entrada, utilitzem el circuit de retroalimentació. Si el guany de l'amplificador és <1, aleshores el circuit de l'oscil·lador no oscil·larà i si és > 1, aleshores el circuit oscil·larà i generarà senyals distorsionats.
Tipus d'oscil·lador de transistors
Hi ha diferents tipus d'oscil·ladors disponibles, però cada oscil·lador té la mateixa funció. Per tant, generen una sortida contínua sense amortiment. Però, canvien en el subministrament d'energia al circuit oscil·latori o del tanc per satisfer els rangs de freqüència, així com les pèrdues sobre les quals s'utilitzen.
Els oscil·ladors de transistors que utilitzen circuits LC com a circuits oscil·latoris o de tancs són extremadament populars per produir sortides d'alta freqüència. A continuació es comenten els diferents tipus d'oscil·ladors de transistors.
Oscil·lador Hartley
L'oscil·lador Hartley és un tipus d'oscil·lador electrònic que s'utilitza per determinar la freqüència d'oscil·lació a través d'un circuit sintonitzat. La característica principal d'aquest oscil·lador és que el circuit sintonitzat inclou un únic condensador connectat en paral·lel a través de dos inductors en sèrie i el senyal de retroalimentació necessari per a l'oscil·lació s'obté de la connexió central dels dos inductors. L'oscil·lador Hartley és adequat per a oscil·lacions en el rang de RF de fins a 30 MHz. Per saber més sobre aquest oscil·lador, feu clic aquí - Oscil·lador Hartley.
Oscil·lador de cristall
L'oscil·lador de cristall de transistors és aplicable a diferents àrees de l'electrònica i la ràdio. Aquests tipus d'oscil·ladors tenen un paper clau a l'hora de proporcionar un senyal CLK barat per utilitzar-lo en circuits lògics o digitals. En altres exemples, aquest oscil·lador es pot utilitzar per proporcionar una font de senyal de RF constant i precisa. Així, aquests oscil·ladors són utilitzats freqüentment per radioaficionats o radioaficionats dins dels circuits transmissors de ràdio, allà on poden ser més efectius. Per saber més sobre aquest oscil·lador, feu clic aquí - oscil·lador de cristall.
Oscil·lador de Colpitt
L'oscil·lador Colpitts és força oposat a l'oscil·lador Hartley, tret que els inductors i els condensadors es substitueixen entre si dins del circuit del tanc. El principal avantatge d'aquest tipus d'oscil·lador és que amb menys inductància mútua i autoinductància al circuit del tanc, es millora l'estabilitat de freqüència de l'oscil·lador. Aquest oscil·lador genera freqüències molt altes basades en senyals sinusoïdals. Aquests oscil·ladors tenen estabilitat d'alta freqüència i poden suportar temperatures baixes i altes. Per saber més sobre aquest oscil·lador, feu clic aquí - Oscil·lador Colpitts
Oscil·lador del pont de Viena
L'oscil·lador de pont de Wien és un oscil·lador de freqüència d'àudio que s'utilitza amb freqüència a causa de les seves característiques significatives. Aquest tipus d'oscil·lador està lliure de fluctuacions, així com de la temperatura ambient del circuit. El principal avantatge d'aquest tipus d'oscil·lador és que la freqüència es canvia de 10Hz a 1MHz. Així, aquest circuit oscil·lador ofereix una bona estabilitat de freqüència. Per saber més sobre aquest oscil·lador, feu clic aquí - Oscil·lador del pont de Viena.
Oscil·lador de canvi de fase
L'oscil·lador de canvi de fase RC és un tipus d'oscil·lador allà on s'utilitza una xarxa RC senzilla per proporcionar el canvi de fase necessari cap al senyal de retroalimentació. Similar a l'oscil·lador Hartley & Colpitts, aquest oscil·lador utilitza una xarxa LC per proporcionar la retroalimentació positiva necessària. Aquest oscil·lador té una estabilitat de freqüència excepcional i genera ones sinusoïdals pures en una àmplia gamma de càrregues. Per saber més sobre aquest oscil·lador, feu clic aquí - Oscil·lador de canvi de fase RC
Intervals de freqüència de diferents oscil·ladors de transistors són:
- pont de Viena (1Hz a 1MHz),
- oscil·lador de canvi de fase (1Hz a 10MHz),
- Oscil·lador Hartley (10 kHz a 100 MHz),
- Colpitts (de 10 kHz a 100 MHz) i
- oscil·lador de resistència negativa > 100 MHz
Oscil·lador de transistors amb circuit ressonant
Un oscil·lador de transistors que utilitza un circuit ressonant que inclou un inductor i un condensador dins d'una sèrie generarà oscil·lacions de freqüència. Si es duplica un inductor i el condensador es canviarà a 4C, la freqüència ve donada per
L'expressió de freqüència anterior s'utilitza per a la freqüència de les oscil·lacions LC dins d'un circuit LC en sèrie. Després d'això, trobant les dues freqüències com la relació f1 i f2 i substituint els canvis dins dels valors de la inductància i la capacitat, la freqüència 'f2' es pot trobar en termes de 'f1'.
La relació de dues freqüències (f1 i f2).
Aquí 'L' es duplica i 'C' es canvia a 4C
Substituïu aquests valors a l'equació anterior, llavors podem obtenir
Si trobem la freqüència 'f2' en termes de la freqüència 'f1', podem obtenir l'equació següent 
Aplicacions
El aplicacions d'un transistor com a oscil·lador incloure el següent.
- S'utilitza un oscil·lador de transistors per generar oscil·lacions constants sense amortir per a qualsevol freqüència desitjada si els circuits oscil·latoris i de retroalimentació s'hi connecten correctament.
- L'oscil·lador del pont Wien s'utilitza molt en proves d'àudio, proves de distorsió d'amplificadors de potència i també s'utilitza per a l'excitació del pont de CA.
- L'oscil·lador Hartley s'utilitza en receptors de ràdio.
- L'oscil·lador de Colpitt s'utilitza per generar senyals de sortida sinusoïdals amb freqüències extremadament altes.
- Aquests s'utilitzen àmpliament en instrumentació, ordinadors, mòdems, sistemes digitals, marins, en sistemes de bucle bloquejat en fase, sensors, unitats de disc i telecomunicacions.
Per tant, tot això es tracta una visió general del transistor oscil·lador: tipus i les seves aplicacions. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, quina és la funció d'un oscil·lador?
