آنچه در این مقاله می‌خوانید :
Toggleاسیلاتور یا نوسانگر مداری الکترونیکی است که سیگنال‌های موجیِ پیوسته و متناوب را بدون وابستگی به منبع یا ورودی جریان آن تولید می‌کند. این عملکرد، در بسیاری از تجهیزات الکترونیکی، مانند گیرنده‌ها و فرستنده‌های رادیویی، نقشی حیاتی را بازی می‌کند.
برای مثال، فرستنده‌های رادیویی دامنه‌ای از نوسان حاصل از اسیلاتور برای تولید موج‌های حامل بهره می‌گیرند؛ در گیرنده‌های رادیویی AM، از اسیلاتور خاصی به نام تشدیدکننده برای تنظیم ایستگاه‌های رادیویی استفاده می‌شود.
اسیلاتورها در رایانه‌ها، فلزیاب‌ها و حتی انواع تفنگ‌ها کاربرد دارند. به‌ویژه، محور عملکرد آن‌ها، تبدیل جریان‌های یکسو حاصل از منبع جریان مستقیم به موج‌ها با خاصیت‌های مختلف مانند فرکانس‌هایی در دامنه مورد نیاز دستگاه‌های الکترونیکی است.
اسیلاتور چیست؟
اسیلاتور یا نوسانگر، یک وسیله مکانیکی یا الکترونیکی است که بر مبنای اختلاف دوره‌ای بین دو دستگاه با انرژی‌های متفاوت عمل می‌کند. محصول خروجی آن‌ها، سیگنال‌های الکترونیکی نوسانی و دوره‌ای است که غالبا در قالب امواج سینوسی، مربعی یا مثلثی عرضه می‌شوند.
اصلی‌ترین شاخصه در دسته‌بندی اسیلاتورها، بسامد سیگنال خروجی آن‌هاست. برای مثال، اسیلاتور با فرکانس پایین (LFO) یک اسیلاتور الکترونیکی است که بسامدهایی پاینتر از ۲۰ هرتز را تولید می‌کند. از این نوع معمولا در سینت‌سایزرها (ترکیب صدا) استفاده می‌شود.
اسیلاتورهای صوتی فرکانس‌هایی در محدوده صوتی، حدود ۱۶ هرتز تا ۲۰ کیلو هرتز تولید می‌کنند. همچنین، اسیلاتورهای رادیویی، فرکانس‌هایی در محدوده ۱۰۰ کیلوهرتز تا ۱۰۰ گیگا هرتز ایجاد می‌کنند.
فراموش نکنید که نباید اسیلاتورها را با مولدهای جریان اشتباه گرفت، زیرا اسیلاتورها نه تولیدکننده جریان، بلکه تبدیل‌کنندگان انرژی DC به انرژی AC هستند. به‌ویژه، اسیلاتورها تنها به ولتاژ DC نیاز دارند تا سیگنال AC با بسامد مطلوب را تولید کنند.
📣حتما بخوانید : فروش انواع اسیلاتور با مناسب ترین قیمت و بهترین کارد
انواع مختلف نوسانگر
به‌طور کلی، دو نوع مدار نوسانگر یا اسیلاتور وجود دارند: نوسانگر خطی (یا هارمونیک) و غیرخطی (یا کاهشی). انواع خطی خروجیهای سینوسی تولید می‌کنند و انواع غیرخطی امواج غیرسینوسی مانند مربع و مثلث ایجاد می‌کنند.
انواع اسیلاتورها شامل موارد زیر هستند که در ادامه، برخی از آن‌ها را بیشتر معرفی می‌کنیم:
- اسیلاتور آرمسترانگ
- نوسانگر هارتلی
- نوسانگر کریستالی
- نوسانگر تغییر فاز RC
- اسیلاتورهای کوپلیتس
- نوسانگر متقابل جفت‌شده
- نوسانگر مایسنر
- نوسانگر دایناترون
- اسیلاتور نوری الکترونیکی
- نوسانگر رابینسون
- نوسانگر Tri-Tet
اسیلاتور آرمسترانگ
اسیلاتور آرمسترانگ یک نوسانگر الکترونیکی LC است که در ساخت آن از سلف و خازن استفاده می‌شود. در سال ۱۹۱۲، ادوین آرمسترانگ این نوسانگر را ابداع کرد و در سال ۱۹۱۳ در یک لوله خلاء به‌کار گرفته شد تا اولین اسیلاتور تجاری دنیا لقب گیرد.
نوسانگر آرمسترانگ را به عنوان نوسانگر تحریک‌کننده نیز می‌شناسند، زیرا ویژگی‌های جداگانه سیگنال بازخورد باید نوسان‌هایی تولید کنند که از نظر اندازه با شاخص مخزن هم‌خوانی داشته باشند.
نوسانگر هارتلی
نوسانگر هارتلی از انواع الکترونیکی است. فرکانس این اسیلاتور توسط یک مدار تنظیم‌شده تعیین می‌گردد. این مدار تنظیم‌شده اجماعی از خازن و سلف است، بنابراین نوسانگر حاصل نیز از نوع LC خواهد بود. اسیلاتور هارتلی در سال ۱۹۱۵ توسط مهندس آمریکایی رالف هارتلی اختراع شد.
از این اسیلاتور می‌توان برای تولید انواع مختلف محدوده‌های فرکانسی بهره گرفت. بخصوص، در تولید فرکانس‌های رادیویی در محدوده ۳۰ مگا هرتز، یا دریافت‌کننده‌های امواج رادیویی کاربردهای وسیعی دارد.
نوسانگر کوپلیتس
نوسانگر Coplitts توسط مهندس آمریکایی Edwin Colpitt در سال ۱۹۱۸ ابداع شد. این اسیلاتور نیز ترکیبی از سلف و خازن است. از نوسانگر کوپلیتس برای تولید خروجیهای سینوسی با محدوده فرکانسی پایین استفاده می‌شود. همچنین، در ارتباطات رادیویی و موبایلی و بسیاری کاربردهای تجاری دیگر از این نوسانگر استفاده می‌گردد.
اسیلاتور نوری الکترونیکی
یک اسیلاتور نوری الکترونیکی (OEO) یک مدار نوری است که امواج سینوسی الکترونیکی و تکراری یا سیگنال‌های پیوسته نوری مدول‌شده را تولید می‌کند. سازوکار این نوسانگر بر پایه تبدیل انرژی پیوسته نوری حاصل از لیزر به فرکانس رادیویی، مایکروویو یا امواج میلی متری است.
با داشتن ضریب کیفیت بسیار بالا، پایداری در عملکرد و بسیاری ویژگی‌های مثبت دیگر، نوسانگر نوری الکترونیکی از مهم‌ترین مبدل‌های سیگنال برای استفاده در انواع تجهیزات خانگی و صنعتی است. عملکرد منحصربه‌فرد آن محصول ساختار الکترواپتیکی و فوتونیک آن است که راندمان بالا، سرعت بالا و پراکندگی اندک در فرکانس را نتیجه می‌دهد.
فناوری‌های راداری بسیار پیشرفته، مهندسی هوا-فضا و تجهیزات مرتبط به آن، ارتباطات ماهواره‌ای، سیستم‌های ناوبری، استفاده در دستگاه‌های فرآوری مواد معدنی، اتصالات بسیار حساس و گسترده وایرلس، از جمله کاربردهای فراوان این نوع از نوسانگر هستند.
اسیلاتور تغییر فاز
اسیلاتور تغییر فاز از خانواده نوسانگرهای خطی است که امواج سینوسی تولید می‌کند. این دستگاه شامل یک عنصر تقویت‌کننده معکوس، مانند یک ترانزیستور یا تقویت‌کننده، است که خروجیهای حاصل از عملکرد توأم خازن و مقاومت‌ها را دوباره به مدار باز می‌گرداند.
انواع کاربرد اسیلاتور
برای تولید انواع مختلف سیگنال‌ها در محدوده‌های مطلوب برای دستگاه‌های هدف، وجود اسیلاتورها حیاتی است. بخصوص، در عصر ارتباطات، ارسال اطلاعات در فواصل طولانی و اطمینان از عدم نویزی شدن سیگنال‌ها، به عملکرد و انتخاب درست اسیلاتور بستگی دارد.
از اسیلاتورها به عنوان تنظیم کننده زمان در میکروکنترل‌ها استفاده زیادی می‌شود، بدون یک تنظیم زمانی درست، عملکرد میکروکنترل مختل خواهد شد، زیرا عملکردی متناسب با نیاز ما و دلیل طراحی آن را فراهم نخواهد کرد.
تمام ساعت‌هایی که بر مبنای کواترز عمل می‌کنند، به اسیلاتور نیاز دارند تا زمان را با دقت هرچه تمامتر نمایش دهند. بخصوص، برای آزمایش‌های سیگنالی که انواع سیگنال‌های مختلف با محدوده فرکانسی متفاوت نیاز است، از نوسانگر استفاده می‌شود.
تقریبا در تمام کاربردها و دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی که زمان و همسان‌سازی عملیاتی مولفه مهمی است، اسیلاتورها کاربرد دارند. برای مثال، در سیستم‌های ارتباطی اسیلاتور در قلب عملیات ایجاد و حفظ شبکه ارتباطی قرار دارد.
همچنین، از اسیلاتورها در سیستم‌های قدرت و برای تولید انواع امواج قدرت با دقت بالا استفاده می‌شود. ازطرفی، هیچ ارتباط رادیویی وجود ندارد که برای تقویت ایستگاه‌های خود و ایجاد فرکانس‌های مختلف، از اسیلاتور بهره نگیرد.
فواید استفاده از اسیلاتور
- از نظر هزینه: اسیلاتورها بسیار ارزان هستند و هر کسی می‌تواند انواع مختلف از آن‌ها را تهیه کند.
- قابل حمل بودن: اسیلاتورها را می‌توانید هرجایی که نیاز است حمل و استفاده کنید، بدون اینکه نیاز به حمل منبع‌های تولید انرژی سنگین و گران‌قیمت داشته باشید.
- صدای کم: در اسیلاتور از قطعات شناور یا آویزان استفاده نمی‌شود، بنابراین، سر و صدایی نیز تولید نخواهد کرد.
- انواع مختلف فرکانس‌ها: با استفاده دقیق و متناسب از منبع DC و دامنه آن، می‌توان بسامدهای مختلفی را از اسیلاتور نتیجه گرفت. بنابراین، برای انواع مختلف بسامدها، انواع مختلفی از اسیلاتورها در دسترس هستند.
سلام . من در حال مطالعه اصطلاحات الکترونیک بودم که به سایت شما ریدایرکت شدم . مطالب بسیار خوبی نوشتید و دارید و برای من که کامپیوتری هستم و الکترونیک نخوندم مفید بود . باز هم به این سایت مراجعه می کنم . سپاس