Ostsillaator

Ostsillaator (ladina keeles oscillare – kiikuma, võnkuma) on elektrongeneraator, mis tekitab lihtharmoonilist võnkumist (sumbumatut harmoonilist võnkumist) ehk siinusvõnkumisi . Ostsillaatorlülituse põhiosad on võnkesagedust määrav element ja võnkumist alalhoidev võimenduslülitus.

Sagedust määravaks elemendiks võib olla LC-võnkering, kvartsresonaator või ka RC-lüli, näiteks Wieni sild. Selektiivsust määrav lüli ühendatakse võimendi positiivse tagasiside ahelasse. Kõrgetel, gigahertsides mõõdetavatel sagedustel võib võimenduslülitust asendada negatiivse diferentsiaaltakistusega element ‒ tunneldiood või Gunni diood.

Ostsillaatorit võib niisiis vaadelda positiivselt tagasisidestatud võimendina. Toite sisselülitamisel tekib võimendi elementides paratamatult teatav omamüra pinge, mis võimendatuna kandub tagasisideahela kaudu sisendisse, suurendades sisendpinge väärtust. Et võimendusastme koormuseks oleva rööpvõnkeringi takistus on suurim tema resonantsisagedusel, siis kandub suurima amplituudiga tagasi just selle sagedusega pingekomponent. Kui tagasisidepinge on küllaldase amplituudiga ja faasis sisendpingega, siis kasvab ta järjest, kuni saavutab toitepinge ja võimenduslülituse omadustega määratud püsiväärtuse.

Sumbumatute võnkumiste tekkimiseks peavad olema täidetud sisend- ja väljundpingete amplituudide ning faaside tasakaalu tingimused.

Sisend- ja väljundpingete amplituudid on tasakaalus, kui võimenduselemendi võimendusteguri K ja tagasisideahela ülekandeteguri B korrutis on 1 (B on võimendi sisendisse rakenduva tagasiside pinge ja võimendi väljundpinge suhe).

Faaside tasakaalu tingimus nõuab, et võimendis tekkiva faasinihkenurga ja tagasisideahelas tekkiva faasinihkenurga summa oleks null. Seega on faaside tasakaalu tingimus täidetud juhul, kui tagasisideahelast saabuv pinge on sisendpingega faasis, st tagasiside peab olema positiivne.