Oskillaattoreita

Oskillaattoreita ovat elektroniset laitteet tai piirit, jotka tuottavat toistuvan sähköisen signaalin ilman ulkoista toistuvaa signaalia. Ne hyödyntävät palautesilmukkaa energian saamiseksi ja signaalin ylläpitämiseksi. Toiminnan perusta on Barkhausenin kriteeri: oskillaation syntymä vaatii palautesilmukassa oikean taajuuden, jolloin kokonaisvaihe on 0° (tai 360°) ja silmukkatieno on vähintään yksi.

Oskillaattoreita voidaan luokitella pääasiassa analogisiin ja digitaalisiin. Analogiset oskillaattorit tuottavat jatkuvan signaalin, usein siniaallosta tai pulssimaisesti vaihtuvaa signaalia. Tunnetuimpia ovat LC-oskillaattorit (kertoen korkeista Q-resonansseista), RC-oskillaattorit (esimerkiksi Wienin silmukka ja kolopihla-tyyppiset) sekä kristallioskillaattori, jossa kvartsikristalli parantaa taajuusvakautta. Myös relaxaatiotyyppiset oskillaattorit (esim. 555-ajastin) kuuluvat tähän ryhmään.

Digitaaliset oskillaattorit puolestaan tuottavat pulssimaisia signaaleja tai kellosignaaleja ja niitä käytetään tietokoneissa ja digitaalisessa logiikassa. Esimerkkejä ovat ring-oskillaattorit, astabiilit multivibraattorit ja sinänsä syntetisoidut kellosignaalit, joita usein hallitaan tai muokataan PLL- (phase-locked loop) ja VCO- (voltage-controlled oscillator) -tekniikoilla.

Sovellukset ovat laajoja: kellonlähteinä mikroprosessorien ja mikrokontrollerien käytössä, radiotaajuuslähtöinä, signaalin generaattoreina sekä testaus- ja mittauslaitteissa. Oskillaattorit eroavat epäjatkuvaan aikaan liittyvällä vakaudella ja lämpötilariippuvuudella, jotka vaikuttavat taajuus- ja jittivakauteseen.