silmukkaoskillaattori

Silmukkaoskaillattori on elektroninen oskillaattori, jonka toiminta perustuu suljettuun palautekierrokseen. Signaali kiertää vahvistimen ja taajuusvalintaverkon kautta, jolloin syntyy ja ylläpidetään säännöllinen värähtelytaso. Tällainen rakenne mahdollistaa sekä perusvärähtelyn että sen säätelyn haluttuun taajuuteen.

Perusperiaate on Barkhausenin kriteeri: suoran palaavan verkon A(s) ja palautusverkon β(s) tulon kokonaisvahvistus L(s) = A(s)β(s) on ajassa ω0 siten, että L(jω0) = 1 ja vaihe on 0 tai 360 astetta. Käytännössä taajuus määrittyy verkon resonanssista tai kenties vahvistimen taajuusvastaanotosta, ja kun kerrannaisvaikutus täyttyy, pienet epäedellytykset eli kohina voivat kasvattaa käynnistysprosessin.

Taajuusvalinta ja komponentit: Taajuus määräytyy yleensä taajuusvalinnanverkkoon kuuluvan komponenttiryhmän, kuten LC-tankin, RC-verkon tai kiderakenteen, resonanssin perusteella. Esimerkiksi LC-silmukkaoskillaattorissa LC-tankin ominaisuudet määrittävät värähtelyn taajuuden.

Käynnistys ja amplitudinhallinta: Pienet häiriöt tai kohina riittävät käynnistämään värähtelyn. Amplitudi rajoittuu käytännössä epälineaarisuuksiin, kuten vahvistimen gainin kompensaatioon tai automaattisen voimakkuuden säätöön, jolloin taso vakiintuu.

Tyypit ja esimerkit: Tyypillisiä esimerkkejä ovat LC-pohjaiset silmukkaoskillaattorit (esimerkiksi Colpitts-, Hartley- ja Clapp-tyyppiset) sekä RC-silmukkaoskillaattorit. Ring-oskillaattorit, joissa useita invertoareita muodostavat suljetun silmukan, ovat toisiaan vastaavia tapauksia.

Sovellukset: Käytetään laajasti radiojärjestelmissä, paikallisvastaajissa, testi- ja mittausvälineissä sekä digitaalisten viestintäjärjestelmien kellosignaaleissa. Silmukkaoskillaattorin rakenne korostaa yksinkertaisuutta, taajuuden säädettävyyttä ja kykyä integroitua pieniin piireihin.