Osciladores sinusoidais - Introdução
A oscillatorgera saída sem qualquer sinal de entrada CA. Um oscilador eletrônico é um circuito que converte energia CC em CA em uma frequência muito alta. Um amplificador com feedback positivo pode ser entendido como um oscilador.
Amplificador vs. Oscilador
A amplifier aumenta a intensidade do sinal do sinal de entrada aplicado, enquanto um oscillatorgera um sinal sem aquele sinal de entrada, mas requer CC para sua operação. Esta é a principal diferença entre um amplificador e um oscilador.
Dê uma olhada na ilustração a seguir. Ele mostra claramente como um amplificador obtém energia de uma fonte de alimentação CC e a converte em energia CA na frequência do sinal. Um oscilador produz um sinal CA oscilante por conta própria.
A frequência, a forma de onda e a magnitude da potência CA gerada por um amplificador são controladas pela tensão do sinal CA aplicada na entrada, enquanto as de um oscilador são controladas pelos componentes no próprio circuito, o que significa que nenhuma tensão de controle externa é necessária .
Alternador vs. Oscilador
A alternatoré um dispositivo mecânico que produz ondas sinusoidais sem qualquer entrada. Esta máquina geradora CA é usada para gerar frequências de até 1000Hz. A frequência de saída depende do número de pólos e da velocidade de rotação da armadura.
Os seguintes pontos destacam as diferenças entre um alternador e um oscilador -
Um alternador converte energia mecânica em energia CA, enquanto o oscilador converte energia CC em energia CA.
Um oscilador pode produzir frequências mais altas de vários MHz, enquanto um alternador não pode.
Um alternador tem partes giratórias, enquanto um oscilador eletrônico não.
É mais fácil mudar a frequência das oscilações em um oscilador do que em um alternador.
Os osciladores também podem ser considerados opostos aos retificadores que convertem CA em CC, pois convertem CC em CA Você pode obter uma descrição detalhada dos retificadores em nosso tutorial de Circuitos Eletrônicos .
Classificação dos osciladores
Os osciladores eletrônicos são classificados principalmente nas duas categorias a seguir -
Sinusoidal Oscillators - Os osciladores que produzem uma saída com uma forma de onda senoidal são chamados sinusoidal ou harmonic oscillators. Esses osciladores podem fornecer saída em frequências que variam de 20 Hz a 1 GHz.
Non-sinusoidal Oscillators - Os osciladores que produzem uma saída com uma forma de onda quadrada, retangular ou dente de serra são chamados non-sinusoidal ou relaxation oscillators. Esses osciladores podem fornecer saída em frequências que variam de 0 Hz a 20 MHz.
Discutiremos apenas sobre os osciladores sinusoidais neste tutorial. Você pode aprender as funções dos osciladores não senoidais em nosso tutorial Circuitos de pulso .
Osciladores sinusoidais
Os osciladores sinusoidais podem ser classificados nas seguintes categorias -
Tuned Circuit Oscillators- Esses osciladores usam um circuito sintonizado que consiste em indutores (L) e capacitores (C) e são usados para gerar sinais de alta frequência. Portanto, eles também são conhecidos como osciladores de radiofrequência RF. Esses osciladores são Hartley, Colpitts, osciladores Clapp etc.
RC Oscillators- Os osciladores usam resistores e capacitores e são usados para gerar sinais de baixa frequência ou de áudio. Portanto, eles também são conhecidos como osciladores de frequência de áudio (AF). Esses osciladores são osciladores de mudança de fase e ponte de Wein.
Crystal Oscillators- Esses osciladores usam cristais de quartzo e são usados para gerar sinais de saída altamente estabilizados com frequências de até 10 MHz. O oscilador Piezo é um exemplo de oscilador de cristal.
Negative-resistance Oscillator- Esses osciladores usam características de resistência negativa dos dispositivos, como dispositivos de túnel. Um oscilador de diodo sintonizado é um exemplo de um oscilador de resistência negativa.
Natureza das oscilações sinusoidais
A natureza das oscilações em uma onda sinusoidal são geralmente de dois tipos. Eles sãodamped e undamped oscillations.
Oscilações Amortecidas
As oscilações elétricas cuja amplitude vai diminuindo com o tempo são chamadas de Damped Oscillations. A frequência das oscilações amortecidas pode permanecer constante dependendo dos parâmetros do circuito.
As oscilações amortecidas geralmente são produzidas pelos circuitos oscilatórios que produzem perdas de energia e não compensam se necessário.
Oscilações não amortecidas
As oscilações elétricas cuja amplitude permanece constante com o tempo são chamadas de Undamped Oscillations. A frequência das oscilações não amortecidas permanece constante.
As oscilações não amortecidas são geralmente produzidas pelos circuitos oscilatórios que não produzem perdas de energia e seguem técnicas de compensação se ocorrer alguma perda de energia.