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オシレーターはどのように機能しますか?

発振器は、正弦波、四角波、三角波などの周期的な波形を生成する回路です。これらの動作は、重要なコンポーネントに分解されます。

1。フィードバックループ:

- 発振器は、フィードバックループに依存しています 出力信号が入力に返送されます。このフィードバックは、振動を維持するために重要です。

2。増幅要素:

-an 増幅要素 信号強度を高めるために必要です。これは、トランジスタ、運用アンプ(OP-amp)、または真空チューブでもあります。

- アンプは、信号が入力に戻される前に増幅します。

3。周波数決定ネットワーク:

-A 周波数決定ネットワーク (FDN)振動周波数を設定します。これは:

- LC回路(インダクタおよびコンデンサ): LC回路は、LとCの値によって決定される共振周波数で振動します

- RC回路(抵抗器とコンデンサ): RC回路を使用して周波数を決定することもできますが、その周波数の安定性は一般にLC回路よりも低くなります。

- クリスタルオシレーター: 圧電クリスタルを使用して非常に正確な周波数を設定し、高精度アプリケーションに最適です。

4。肯定的なフィードバック:

- 振動を発生させるには、フィードバックループが正のでなければなりません 。これは、フィードバック信号が入力信号を使用して位相になり、信号が成長する必要があることを意味します。

簡単な用語でどのように機能するか:

揺れる振り子を想像してみてください。慣性と重力のために前後に揺れます。

- 振り子の類推:

- アンプ: 振り子が揺れ始める最初のプッシュ。

- fdn: 振り子の長さは、それがどれだけ速くスイングするかを決定します。

- フィードバック: 振り子の勢いは、前後に振り、それを続けます。

発振器では、アンプは最初の「プッシュ」を提供して振動を開始します。周波数決定ネットワークは振動周波数を設定し、フィードバックループは出力信号の一部を入力に継続的にフィードバックし、維持することにより振動を維持します。

オシレーターの種類:

周波数決定ネットワークと出力波形に基づいて分類された発振器には、次のような多くの種類があります。

- lc発振器: ハートリー、コルピッツ、クラップ

- RCオシレーター: Wien-Bridge、Phase-Shift

- クリスタルオシレーター: ピアス、コルピッツ

- リラクゼーションオシレーター: マルチバイブレーター、シュミットトリガー

各タイプには、周波数の安定性、消費電力、複雑さの観点から、独自の利点と短所があります。

発振器の応用:

発振器は、以下を含む多くの電子システムの基本的なコンポーネントです。

- クロックジェネレーター: コンピューターやその他のデジタルサーキットのタイミングシグナル

- 信号ジェネレーター: 実験装置でテスト信号を生成します

- 無線送信機: 無線周波数信号を生成します

- タイマー: さまざまなアプリケーションでのイベントの期間を制御します

- センサー: 圧力、温度、加速などの物理的量の測定

オシレーターは、電子機器の世界に不可欠なビルディングブロックであり、幅広いデバイスとシステムの作成を可能にします。

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