oskillaattoreista

Oskillaattori on elektroninen laite tai piiri, joka tuottaa jatkuvaa, toistuvaa sähköistä signaalia ilman ulkoista signaalin tulolähdettä. Oskillaattorin toiminta perustuu palautteeseen, jossa osa lähtösignaalista palautetaan verkkoon siten, että kiertokulku ylläpitää säännöllisen rytmin. Barkhausenin kriteeri määrittelee, millaiset olosuhteet ovat mahdollistamassa tasaisen, jatkuvan oskillaation: palautetun signaalin amplitudin on säilyttävä ja sen on oltava oikeassa vaiheessa suhteessa vahvistimeen.

Oskillaattoreita on useita tyyppejä taajuuden määräämisen periaatteen mukaan. LC-oskillaattorit käyttävät induktori- ja kapasitaaniverkkoa sekä tuottavat korkeita taajuuksia, kun taas RC-oskillaattorit soveltuvat matalemmille ja keskisuurille taajuuksille; tyypillisiä esimerkkejä ovat Wienin sillan oskillaattori ja muut RC-pohjaiset rakenteet. Kvartsikide-oskillaattorit käyttävät kvartsikiteen resonanssia, tarjoten erinomaisen taajuuden vakauden. Lisäksi nykyaikaisissa järjestelmissä käytetään MEMS- ja piezoelektrisiä oskillaattoreita pienessä koossa ja suurella vakaudella.

Taajuus voidaan usein hallita ulkoisesti PLL-tekniikalla, jossa VCO (jännitteellä ohjattu oskillaattori) ja referenssi muodostavat silmukan. Tämä mahdollistaa tarkat, ohjelmoitavat taajuudet ja taajuussynteesin. Oskillaattorin suunnittelussa huomioidaan vahvistus, palautusverkko, taajuuden valinta, lämpötilan ja komponenttien toleranssit sekä amplitudin stabilointi.

Sovelluksia on muun muassa radiotekniikassa ja langattomassa viestinnässä, kellolähteinä mikrokontrollerijärjestelmissä sekä mittaus- ja havaintolaitteissa. Oskillaattoreita käytetään myös signaalin referenssin tarjoamiseen ja taajuuden synteeseihin; ne ovat olennainen osa sekä analogia että digi-ta järjestelmiä. Historian kannalta oskillaattorit ovat olleet keskeisiä radiotekniikan kehityksessä, LC- ja kvartsikide-oskillaattoreiden sekä transistorien aikakautaan.