Oscilátory

Oscilátory jsou obvody, vytvářející periodické průběhy signálu. Většinou se skládají ze zesilovače a kladné zpětné vazby. Vlastnosti těchto obvodů musí splňovat dvě podmínky:

  1. Fázová podmínka - na pracovním kmitočtu je celkový fázový posuv obvodu roven nule.
  2. Amplitudová podmínka - zisk zesilovače musí vyrovnat ztráty v obvodu.

Obvykle požadujeme stabilní kmitočet i amplitudu výstupního signálu. Podle tvaru signálu můžeme oscilátory rozdělit na harmonické a neharmonické.

Harmonické oscilátory

Harmonické oscilátory vytvářejí signál se sinusovým průběhem. Podle požadovaného kmitočtu mohou být realizovány s rezonančním obvodem (zejména vysokofrekvenční), nebo s RC články (nízkofrekvenční).

Meissnerův oscilátor

Tento obvod patří mezi oscilátory s indukční vazbou. Tranzistor je v zapojení se společným emitorem, tudíž obrací fázi o 180°. Pomocné vinutí L1 také obrací fázi o 180°, čímž je splněna fázová podmínka vzniku oscilací. Kmitočet je určen zejména L1 a C1.

Armstrongův oscilátor

Další oscilátor s indukční vazbou. Pro svou jednoduchost byl dříve hojně využíván v komerčních elektronkových a tranzistorových přijímačích. Výhodou je ukostřený vývod ladicího kondenzátoru.

Hartleyův oscilátor

Hartleyův oscilátor se vyznačuje odbočkou na cívce. Patří mezi oscilátory v tříbodovém zapojení.

V prvním případě (obrázek vlevo) pracuje tranzistor v zapojení se společným emitorem, které obrací fázi o 180°. Další obrácení fáze zajišťuje signálově ukostřená odbočka cívky.

V druhém případě (obrázek vpravo) pracuje tranzistor se společným kolektorem. Tranzistor ani cívka neobrací fázi signálu. Jeden konec ladicího kondenzátoru je ukostřen.

Colpittsův oscilátor

Colpittsův oscilátor se vyznačuje kapacitním děličem v rezonančního obvodu. Paří mezi tříbodové zapojení oscilátorů.

V prvním případě (obrázek vlevo) se jedná o obdobu zapojení se společným kolektorem

V druhém případě (obrázek vpravo) je tranzistor zapojen se společnou bází. Dolní (studený) vývod C2 může být připojen i na kladný pól napájení.

Frekvence je určena L1 a sériovou kombinací C1 a C2. Při přelaďování tohoto typu oscilátoru je třeba dodržet i poměr hodnot C1 a C2.

Clappův oscilátor

Clappův oscilátor je odvozen od Colpittsova. Frekvence je určena L1 a sériovou kombinací C1, C2 a C3. Pro přelaďování slouží C1, jehož jeden vývod je ukostřen.

Oscilátor s fázovacím článkem

Tranzistor pracuje v zapojení se společným emitorem, obrací fázi o 180°. Fázovací článek, složený ze tří integračních článků, obrací fázi o 180° pouze na jednom kmitočtu. Tento oscilátor je vhodný pouze na nenáročné nízkofrekvenční aplikace.

Oscilátor s Wienovým článkem

Oscilátor obsahuje dvě zpětné vazby. Frekvenčně závislá kladná zpětná vazba s Wienovým článkem (R1, R2, C1, C2) má na pracovním kmitočtu nejvyšší přenos a nulový fázový posuv. Frekvenčně nezávislá záporná zpětná vazba (R3, R4) určuje zesílení operačního zesilovače. Tento oscilátor je třeba doplnit obvodem pro stabilizaci amplitudy, nejčastěji žárovka místo R4, nebo termistor místo R3.

Neharmonické oscilátory

Neharmonické oscilátory nejčastěji vytvářejí pravoúhlý signál, nebo jeho deformace. Mohou však vytvářet i signál trojúhelníkovitý, pilovitý apod.

Blokující oscilátor

Blokující, někdy také nazývaný rázující oscilátor patří mezi relaxační oscilátory. Vyrábí úzké pravoúhlé impulsy.

Po zapnutí je T1 uzavřen a C1 se nabíjí přes R1. Po dosažení prahového napětí se T1 otevírá a na pomocném vinutí transformátoru se indukuje napětí, které způsobí lavinovité otevření T1. Po nasycení transformátoru se přestane v pomocném vinutí indukovat napětí a tranzistor se přivírá. Pokles kolektorového proudu způsobí znovu indukci napětí v pomocném vinutí, tentokrát s opačnou polaritou. Dochází k lavinovitému uzavření tranzistoru a C1 je nabit záporným indukovaným napětím.

Přes R1 se nabíjí C1 ... a děj se opakuje.

Multivibrátor

Asymetrický multivibrátor také patří mezi relaxační oscilátory. Vyrábí obdélníkové impulsy podobně jako blokující oscilátor.

Po zapnutí jsou oba tranzistory uzavřeny. C1 se nabíjí přes R1 a R2. Po dosažení prahového napětí (na C1 a R2) dojde k lavinovitému otevření obou tranzistorů a rychlému nabití C1 na opačnou polatitu. Pokles nabíjecího proudu C1 vyvolá lavinovité uzavření obou tranzistorů. Na bázi T1 je nyní záporné napětí z C1, který se nabíjí přes R1 ...