Relaxatieoscillatoren

Een relaxatieoscillator is een type elektronische oscillator dat werkt met een langzame opbouw van spanning in een condensator en een plotselinge, snelle schakeling van een niet-lineaire component. Het gevolg is een periodieke pulsvorm of kliksignaal. Relaxatieoscillatoren worden vaak gebruikt omdat ze eenvoudig te bouwen zijn met een paar onderdelen of met een geïntegreerde schakeling zoals een 555-timer.

Werking: Een RC-netwerk laadt de condensator langzaam op via een weerstand totdat de spanning een drempelwaarde bereikt. Tegelijk blijft een niet-lineaire schakeling (bijvoorbeeld een Schmitt-trigger, comparator, UJT of neonlamp) in een toestand waarin de condensator niet volledig ontlaagt. Zodra de drempel is bereikt, schakelt de niet-lineaire component om en veroorzaakt snel ontlading of omschakeling, waarna de cyclus opnieuw begint.

Typen en implementaties: RC-relaxatieoscillatoren op basis van Schmitt-trigger-inverter of op-amps; UJT-relaxatoren; neonlamp-oscillatoren; en IC’s zoals de 555-timer in astabiel- (astable) modus. Bij veel ontwerpen laadt de condensator op tot de hoge drempel van de Schmitt-trigger en ontlaadt vervolgens snel via de uitgang of via de weerstand, waardoor een pulsgolf ontstaat.

Eigenschappen en toepassingen: Het uitgangssignaal is meestal een pulssignaal of vierkante golf; de spanning op de condensator volgt vaak een sawtooth-achtige golf. De frequentie wordt voornamelijk bepaald door de RC-waarde en de drempels van de schakeling. Relaxatieoscillatoren worden toegepast als eenvoudige klokgeneratoren, timers en pulsvormingscircuits waar snelle impulsvorming gewenst is, en vormen een basisoptie naast LC- of andere oscillatortypen.