Főmenü megnyitása

Módosítások

a
Bot: következő módosítása: ru:Электронный генератор; kozmetikai változtatások
[[KépFájl:Upor nadomestno vezje.png|bélyegkép|jobbra|250px|A valódi rezgőkör modellje.<br /> ''R'' – [[ellenállás (elektronika)|ellenállás]], ''L'' – [[tekercs]], ''C'' – [[kondenzátor]]. <br />(Az ideális rezgőkörből hiányzik az ''R'' ellenállás.)]]
 
Az '''oszcillátor''' egy olyan villamos [[áramkör]], amely stabil [[frekvencia|frekvenciájú]] [[elektromágneses rezgés]]t hoz létre és tart fenn. (Az elektromágneses rezgés vezetékben [[váltakozó áram]]ként, szabad térben [[elektromágneses hullám]]ként jelentkezik.)
 
A hangolható rezgőkör a [[rádiókészülék|rádió]] vagy [[tévékészülék]] alapvető áramköre, de általában minden olyan berendezésben megtalálható, amely [[elektromágneses hullám]]mal működik, például – a teljesség igénye nélkül – a [[mobiltelefon]], a [[mikrohullámú sütő]], a [[kvarcóra]] vagy a [[személyi számítógép]]. Az orosz fizikus, [[Léon Teremin]] már [[1919]]-ben olyan, [[teremin|oszcillátoron alapuló hangszert]] épített, amelyet a hangszer megérintése nélkül lehetett megszólaltatni.
Az oszcillátor általános jelentésében egy [[absztrakció|absztrakt]] matematikai objektum. Ezzel az absztrakcióval nyílik lehetőség az oszcillátorok, azaz az oszcillációt végző folyamatok, rendszerek közös leírására. Ilyen rendszer lehet például egy rugóra függesztett tömeg, egy elektromos (RLC) rezgőkör stb. Bizonyos rezgések leírása matematikailag sem könnyű feladat, azonban a lineáris rezgések nagyon jól kezelhetőek, így ha tehetjük, a valóságot jobban közelítő nemlineáris [[differenciálegyenlet]]ek helyett azok linearizáltjait használjuk, például az RLC rezgőkörnél vagy az ingánál. Azonban a linearizálás sok esetben lényegi változást hoz a rezgés kvalitatív és kvantitatív tulajdonságaiba egyaránt, tehát nem minden rezgés leírására megfelelő. Az ilyen rezgéseket leíró differenciálegyenletek fázisképe rendkívül bonyolult is lehet: határciklusokat, [[különös attraktor]]okat, [[káoszelmélet|kaotikus]] pályákat tartalmazhat.
 
== Ideális és valóságos rezgőkörök ==
[[KépFájl:Oscillation amortie.png|bélyegkép|jobbra|250px|Lecsengő rezgés időbeli lefutása]]
 
Egy természetes forrásból származó [[hullám]] (például a [[hang]]) idővel legyengül a közvetítő közeg ellenállásán, [[energia|energiája]] szétszóródik, a hullám ''lecseng''. A valóságos rezgőkörnek is vannak veszteségei a felhasznált elemek [[elektromos ellenállás|„ohmos” ellenállása]] és az áramkör sugárzása miatt. A gyengülést az elektronikában egy [[pozitív visszacsatolás]]ú [[erősítő]] áramkörrel egyenlítik ki. Az erősítés révén pótolhatjuk az elektromágneses hullám csillapodásával elvesző energiát.
A [[szinusz]]os elektromos hullámokat keltő áramköröket ''harmonikus'', vagy ''szinuszos oszcillátor''nak nevezzük. A fizikában az oszcillátor alatt általában a [[harmonikus oszcillátor]]t értjük.
 
=== Hangolás ===
Az ideális rezgőkörben folyó rezgés ''f'' [[frekvencia|frekvenciája]] a következő, a rezonanciafrekvencia meghatározására is szolgáló ún. Thomson-képlettel számolható ki:
 
ahol ''L''-lel a [[Tekercs (elektronika)|tekercs]] önindukciós együtthatóját, ''C''-vel pedig a [[kondenzátor (elektronika)|kondenzátor]] kapacitását jelöltük. Ezeknek az elemeknek a változtatása révén meghatározhatjuk a rezgés frekvenciáját.
 
A harmonikus rezgést stabilizáló visszacsatolást gyakran [[kvarckristály]] vezérli. A [[piezoelektromosság|piezoelektromos]] kvarckristály stabil mechanikai sajátfrekvenciával rendelkezik, azaz külső hatásra csupán egy jól meghatározott frekvencián képes mechanikusan rezegni. A kristály nagyon stabil frekvenciájú mechanikai rezgése által keltett áram befolyásolja a [[negatív visszacsatolás]] mértékét.
 
[[KépFájl:Waveforms.svg|bélyegkép|jobbra|300px|Szinusz-, négyszög-, háromszög és fűrészfog-rezgés]]
 
=== Hullámformák ===
A rezgőkörök szinuszhullámokat keltenek ugyan, de az elektronikában gyakran másfajta hullámformákra van szükség. Matematikailag igazolható, hogy bármely (nem csak periodikus) folytonos függvénnyel leírható hullámforma létrehozható – véges vagy végtelen sok – különféle amplitúdójú és frekvenciájú szinuszfüggvény összeadásával, és fordítva: bármilyen folytonos függvényalak felbontható különféle szinuszfüggvények összegére. Ezt felhasználva a gyakorlatban olyan egyszerű hullámalakokat alkalmaznak, amelyeket – elhanyagolható pontatlansággal – már néhány szinuszfüggvény összeadásával megkaphatunk. Ilyenek például a négyszög-, a háromszög- és a fűrészfogrezgések.
 
== Oszcillátor kapcsolások ==
=== LC kapcsolásban ===
<gallery>
Kép:Hartley osc.png|Hartley
</gallery>
 
=== RC kapcsolásban ===
<gallery>
Kép:Wien bridge classic osc.png|[[Wien-híd|Wien-hidas]]
</gallery>
 
== Kvarcoszcillátorok fajtái, megnevezésük rövidítései ==
[[KépFájl:Kenwood FG273 Function Generator.jpg|bélyegkép|jobbra|250px|Sokféle hullámalak előállítására alkalmas hobbikategóriás oszcillátor]]
 
Az '''XO''' egy angol betűszó, jelentése: ''Quartz Crystal Oscillator'', vagyis ''kvarckristály-oszcillátor''. Többnyire a legegyszerűbb felépítésű, kvarccal működő oszcillátort értik alatta, melynek nincsen hőfok-szabályozása.
Az '''OCXO''' egy angol betűszó, jelentése: ''Oven Controlled Crystal Oscillator'' (vagyis ''melegítéssel szabályozott kristályoszcillátor''). Olyan kvarcoszcillátort jelöl, melyben a kvarckristályt egy környezettől elzárt, hőfokszabályozott kamrába helyezik, ezzel csökkentik a környezet hőhatását a kristályra. A kamrát ''oven''-nek, vagyis ''sütő''-nek nevezik.
 
Amikor az oszcillátor működni kezd, először egy melegedési időszakon megy keresztül, melynek során eléri az üzemi hőmérsékletét, és a kamrában stabilizálódik a hőmérséklet. Ezek után a kamra melegítését úgy szabályozzák, hogy a belső hőmérséklet minél kevésbé függjön a külső hőmérséklettől. Az oszcillátornak ennek következtében igen jó a rövid távú stabilitása, ami jellemzően '''10<sup>‒12</sup>''' értékű. A rövid távú pontosságot többnyire az oszcillátort felépítő alkatrészek elektromos zaja korlátozza. A hosszú távú stabilitás az alkatrészek elöregedésétől, illetve az idő során megváltozó tulajdonságaiktól függ.
 
A '''TCXO''' egy angol rövidítés (temperature-compensated crystal oscillator), jelentése: '''hőkompenzált kristályoszcillátor'''. Olyan kvarcoszcillátorról van szó, amelyben hőfok-kiegyenlítést alkalmaznak a jobb stabilitás érdekében.
A visszavezetett jel többnyire egy '''varaktor''' nevű alkatrészen megy keresztül, amely valójában egy feszültség-függő kondenzátor (pontosabban szólva a [[Reaktancia|reaktanciája]] változik). A varaktor segítségével a bevezetett feszültség hatására frekvenciaváltozást állítanak elő, aminek a mértékét úgy állítják be, hogy a kvarcoszcillátornak a hőfok megváltozásából eredő frekvenciaváltozását ki lehessen vele egyenlíteni. Ez a technika nem olyan hatékony, mint az '''OCXO'''-nál használt hevítési technika, viszont annál sokkal olcsóbb a megvalósítása és a helyigénye is kisebb.
 
== Forrás ==
* [http://tf.nist.gov/general/enc-h.htm National Institute of Standards and Technology, Physics Laboratory, Time and Frequency Division, USA]
 
== Külső hivatkozások ==
* [http://www.puskas.hu/r_tanfolyam/oszcillatorok_pll.pdf Analóg Elektronika I. jegyzet: Oszcillátorok] PDF fájl
* [http://kutfo.hit.bme.hu/oktatas/Output.pdf Egyetemi tananyag az elektronikában alkalmazott oszcillátorokról (264--307 oldal)] PDF fájl
 
[[Kategória:Elektronika]]
[[pl:Generator drgań]]
[[pt:Oscilador electrónico]]
[[ru:Электронный генератор]]
[[ru:Генератор электронный]]
[[sr:Oscilator]]
[[tr:Osilatör]]
156 395

szerkesztés