Um oscilador é um circuito que produz uma forma de onda periódica, como uma onda senoidal, onda quadrada ou onda de triângulo. Veja como eles funcionam, divididos nos componentes essenciais:
1. Loop de feedback: - Um oscilador depende de um loop de feedback
onde o sinal de saída é alimentado de volta à entrada. Esse feedback é crucial para sustentar a oscilação.
2. Elemento de amplificação: - Um elemento amplificador
é necessário para aumentar a força do sinal. Este pode ser um transistor, amplificador operacional (amplificador operacional) ou até um tubo de vácuo.
- O amplificador amplifica o sinal antes de ser devolvido à entrada.
3. Rede de determinação de frequência: - A
Rede de determinação de frequência (FDN) define a frequência de oscilação. Isso pode ser:
- Circuito LC (Indutor e capacitor): Um circuito de LC oscila em uma frequência ressonante determinada pelos valores de L e C.
- Circuito RC (resistor e capacitor): Um circuito RC também pode ser usado para determinar a frequência, mas sua estabilidade de frequência é geralmente menor que um circuito LC.
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oscilador de cristal: Usa um cristal piezoelétrico para definir uma frequência muito precisa, tornando-os ideais para aplicações de alta precisão.
4. Feedback positivo: - Para que a oscilação ocorra, o loop de feedback deve ser
positivo . Isso significa que o sinal de feedback deve estar em fase com o sinal de entrada, fazendo com que o sinal cresça.
Como funciona em termos simples: Imagine um pêndulo oscilante. Ele balança para frente e para trás por causa de sua inércia e a força da gravidade.
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A analogia do pêndulo: -
amplificador: O empurrão inicial que inicia o pêndulo balançando.
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fdn: O comprimento do pêndulo, que determina a rapidez com que ele balança.
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feedback: O momento do pêndulo que ele balança de um lado para o outro, mantendo -o em funcionamento.
Em um oscilador, o amplificador fornece o "push" inicial para iniciar a oscilação. A rede de determinação de frequência define a frequência de oscilação e o loop de feedback sustenta as oscilações, alimentando continuamente uma parte do sinal de saída para a entrada, mantendo-o em funcionamento.
Tipos de osciladores: Existem vários tipos de osciladores categorizados com base em sua rede de determinação de frequência e forma de onda de saída:
- Osciladores
LC: Hartley, Colpitts, Clapp
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osciladores RC: Wien-Bridge, mudança de fase
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Osciladores de cristal: Pierce, Colpitts
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Osciladores de relaxamento: Multivibradores, Schmitt Trigger
Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens em termos de estabilidade de frequência, consumo de energia e complexidade.
Aplicações de osciladores: Osciladores são componentes fundamentais em muitos sistemas eletrônicos, incluindo:
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Geradores de relógio: Sinais de tempo para computadores e outros circuitos digitais
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geradores de sinal: Produção de sinais de teste em equipamentos de laboratório
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transmissores de rádio: Gerando sinais de radiofrequência
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Timers: Controlando a duração dos eventos em várias aplicações
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sensores: Medir quantidades físicas como pressão, temperatura ou aceleração
Os osciladores são blocos essenciais de construção no mundo dos eletrônicos, permitindo a criação de uma ampla gama de dispositivos e sistemas.