Poloscillatoren

Poloscillatoren ist ein Begriff, der in der deutschsprachigen Fachliteratur gelegentlich verwendet wird, um Oszillatoren zu bezeichnen, deren frequenzbestimmende Eigenschaften maßgeblich durch die Pole der Übertragungsfunktion im Rückkopplungsweg bestimmt werden. Der Ausdruck ist nicht strikt standardisiert und kann in verschiedenen Kontexten leicht unterschiedliche Bedeutungen haben. In der Regel bezieht er sich auf Systeme, bei denen die Lage der Pole im s-oder z-Plane die Schwingungsfrequenz festlegt oder wesentlich beeinflusst.

Aus theoretischer Sicht entsteht eine innere Schwingung, wenn die Rückkopplung eines Verstärkers so gestaltet ist, dass die Barkhausen-Bedingungen erfüllt sind: Das Frequenzgang der Rückführung verursacht eine Gesamtphasendrehung von 0° (oder einem Vielfachen von 360°) bei einer bestimmten Frequenz, und der Betrag der Schleifenverstärkung beträgt 1. In diesem Fall können sich periodische Signale mit der Frequenz ω0 ausbilden, die durch die Position der Pole nahe der imaginären Achse beschrieben wird. Praktisch bedeutet dies, dass die Pole des offenen oder geschlossenen Systems so plaziert werden, dass eine gedämpfte, dann ungedämpfte oder andauernde Schwingung entsteht, je nachdem, wie die Verstärkung nachreguliert wird.

Typische Umsetzungen nutzen unterschiedliche Schwingungsquellen und Rückkopplungsnetze. RC-Phasenverschiebung-Oszillatoren verwenden eine mehrstufige RC-Netzstruktur, um eine 180°-Phasenverschiebung zu erzeugen, während ein Verstärker die Bedingung der Gleichgewichtsverstärkung erfüllt. LC-Oszillatoren wie Colpitts oder Hartley basieren auf einem LC-Tank, dessen natürliche Frequenz durch die Pole des Netzwerks festgelegt wird. Weite Verbreitung finden auch Wein-Bridge- und andere Halbleiter-Topologien, bei denen nichtlineare Amplitudenregulierung zum Erreichen stabiler Obertöne dient.

Anwendungen liegen in der Frequenz- und Signalgenerierung, Referenzquellen, Mess- und Testtechnik sowie in lokalen Oszillatoren von Empfängern.