Oscillators: Ano Ito? (Pahayag, Mga Uri, & Paggamit)

Ano ang Oscillator?

Ang oscillator usa ka circuit nga nagproduce og continuous, repeated, alternating waveform walay input. Ang mga oscillator basic nga mogkonbert sa unidirectional current flow gikan sa DC source ngadto sa alternating waveform nga ang desired frequency gidecide niadtong mga circuit components.

Ang basic principle sa pagtrabaho sa oscillator mahimong maunseran pinaagi sa paganalyze sa behavior sa LC tank circuit nga gipakita sa Figure 1 sa ubos, nga gigamit og inductor L ug totally pre-charged capacitor C isip iyang mga komponente. Hini, sa una, ang capacitor magsugod sa pag-discharge pinaagi sa inductor, kasagaran sa conversion sa iyang electrical energy ngadto sa electromagnetic field, nga makapila sa inductor. Bisag unsa nga ang capacitor totally discharge, wala na'y current flow sa circuit.

Pero, bisan unsa, sa panahon na, ang stored electromagnetic field mogenerate og back-emf nga resulta sa flow sa current sa circuit sa parehas nga direction sa before. Kini nga flow sa current sa circuit magpadayon hangtud ang electromagnetic field mogwataas, nga resulta sa back-conversion sa electromagnetic energy ngadto sa electrical form, kasagaran sa cycle sa pagul-an. Pero, karon, ang capacitor charged na sa opposite polarity, tungod kay ang output nimo usa ka oscillating waveform.

Pero, ang mga oscillations nga resulta sa inter-conversion sa duha ka energy-forms dili mahimo mopadayon forever tungod kay sila subject sa effect sa energy loss tungod sa resistance sa circuit. Tungod niini, ang amplitude sa mga oscillations mobawas steady aron mapuli zero, kasagaran sa nature damped.

Kini nga nagpakita nga para makakuha og continuous ug constant amplitude nga oscillations, kinahanglan gyud nga makompleto sa energy loss. Pero, importante nga ang energy supplied precise nga kontrolado ug dapat equal sa energy lost aron makakuha og constant amplitude nga oscillations.

Tungod kay, kon ang energy supplied mas dako sa energy lost, ang amplitude sa oscillations mobisok (Figure 2a) kasagaran sa distorted output; pero kon ang energy supplied mas gamay sa energy lost, ang amplitude sa oscillations mobawas (Figure 2b) kasagaran sa unsustainable oscillations.

Practically, ang oscillators wala lang bisan unsa kundi ang amplifier circuits nga gipanghatag og positive o regenerative feedback diin bahin sa output signal fed back sa input (Figure 3). Hini ang amplifier adunay amplifying active element nga mahimo transistor o Op-Amp ug ang back-fed in-phase signal responsible sa keep-up (sustain) sa oscillations pinaagi sa make-up sa losses sa circuit.

Kon ang power supply switched ON, ang oscillations mogstart sa system tungod sa electronic noise present niini. Kini nga noise signal travel around the loop, get amplified ug converge to a single frequency sine wave very quickly. Ang expression for the closed-loop gain of the oscillator shown in Figure 3 is given as:

Diin A ang voltage gain sa amplifier ug β ang gain sa feedback network. Hini, kon Aβ > 1, ang oscillations mobisok (Figure 2a); pero kon Aβ < 1, ang oscillations damped (Figure 2b). Sa uban pa, Aβ = 1 lead sa constant amplitude nga oscillations (Figure 2c). Sa uban pa, kini nga nagpakita nga kon ang feedback loop gain gamay, ang oscillation dies-out, pero kon ang gain sa feedback loop dako, ang output distorted; ug kon ang gain sa feedback unity, ang oscillations constant amplitude leading sa self-sustained oscillatory circuit.

Mga Uri sa Oscillator

Adunay daghang mga uri sa oscillator, pero makaklasipikar sa duha ka main categories – Harmonic Oscillators (usa ka Linear Oscillators) ug Relaxation Oscillators.

Sa harmonic oscillator, ang energy flow always from the active components to the passive components ug ang frequency sa oscillations gidecide sa feedback path.

Pero sa relaxation oscillator, ang energy exchanged between the active and the passive components ug ang frequency sa oscillations gidecide sa charging ug discharging time-constants involved sa process. Further, harmonic oscillators produce low-distorted sine-wave outputs while the relaxation oscillators generate non-sinusoidal (saw-tooth, triangular or square) wave-forms.

Ang main types sa Oscillators include:

• Wien Bridge Oscillator

• RC Phase Shift Oscillator

• Hartley Oscillator

• Voltage Controlled Oscillator

• Colpitts Oscillator

• Clapp Oscillators

• Crystal Oscillators

• Armstrong Oscillator

• Tuned Collector Oscillator

• Gunn Oscillator

• Cross-Coupled Oscillators

• Ring Oscillators

• Dynatron Oscillators

• Meissner Oscillators

• Opto-Electronic Oscillators

• Pierce Oscillators

• Robinson Oscillators

• Tri-tet Oscillators

• Pearson-Anson Oscillators

• Delay-Line Oscillators

• Royer Oscillators

• Electron Coupled Oscillators

• Multi-Wave Oscillators

Ang Oscillators makaklasipikar usab sa daghang mga uri depende sa parameter considered i.e. based on the feedback mechanism, the shape of the output waveform, etc.. Kini nga mga classifications types gihatag sa ubos:

1. Classification Based on the Feedback Mechanism: Positive Feedback Oscillators ug Negative Feedback Oscillators.

2. Classification Based on the Shape of the Output Waveform: Sine Wave Oscillators, Square or Rectangular Wave oscillators, Sweep Oscillators (which produce saw-tooth output waveform), etc.

3. Classification Based on the Frequency of the Output Signal: Low-Frequency Oscillators, Audio Oscillators (whose output frequency is of audio range), Radio Frequency Oscillators, High-Frequency Oscillators, Very High-Frequency Oscillators, Ultra High-Frequency Oscillators, etc.

4. Classification Based on the type of the Frequency Control Used: RC Oscillators, LC Oscillators, Crystal Oscillators (which use a quartz crystal to result in a frequency stabilized output waveform), etc.

5. Classification Based on the Nature of the Frequency of Output Waveform: Fixed Frequency Oscillators ug Variable or Tunable Frequency Oscillators.

Mga Application sa Oscillator

Ang mga oscillator usa ka cheap ug easy way sa paggenerate og specific Frequency sa signal. Pwede mapangita sa example, ang RC oscillator gigamit sa paggenerate og Low Frequency signal, ang LC oscillator gigamit sa paggenerate og High Frequency signal, ug ang Op-Amp based oscillator gigamit sa paggenerate og stable frequency.

Ang frequency sa oscillation makavariable pinaagi sa pagvary sa component value with potentiometer arrangements.

Ang ilang common applications sa oscillators include:

• Quartz watches (gigamit og crystal oscillator)

• Gigamit sa daghang audio systems ug video systems

• Gigamit sa daghang radio, TV, ug other communication devices

• Gigamit sa computers, metal detectors, stun guns, inverters, ultrasonic ug radio frequency applications.

• Gigamit sa paggenerate og clock pulses for microprocessors ug micro-controllers

• Gigamit sa alarms ug buzzes

• Gigamit sa metal detectors, stun guns, inverters, ug ultrasonic

• Gigamit sa operate decorative lights (e.g. dancing lights)

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.