موضوع مقاله: نوسان‌ساز | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نوسان‌ساز | مقدمه: پیش‌نمایش خلاصۀ ویرایش: (ساختن پاس و نوسان) نوسان‌ساز یا اُسیلاتور ، یک مدار الکتریکی است که سیگنال تکرارشونده (نوسانی) تولید می‌کند، اغلب یک موج سینوسی یا مربعی. | ## بخش 1: نوسان‌ساز | در دستگاه‌های الکترونیکی، از آن‌ها، گسترده استفاده می‌شود، و بدون آنها عمل‌کرد دستگاه‌ها ناممکن است. نمونه‌هایی از کاربرد نوسان‌سازها عبارتند از تولید موج حامل در فرستنده‌های رادیویی، تولید سیگنال ساعت در سیستم‌های دیجیتالی مانند رایانه‌ها، یا چراغ راهنمای چشمک‌زن در اتومبیل‌. نوسان‌سازها را می‌توان از نظر فرکانس خروجی‌شان دسته‌بندی کرد، اگر چه این دسته‌بندی چندان جامع و دقیق نیست؛ نوسان‌ساز صوتی، فرکانس‌هایی را در محدوده صوتی تولید می‌کند، تقریباً از ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز. نوسان‌ساز رادیویی، سیگنال‌هایی را در محدوده فرکانس رادیویی از ۱۰۰ کیلوهرتز تا حدود ۱۰۰ گیگاهرتز تولید می‌کند. نوسان‌ساز را نباید با مولد برق یکی دانست، اگرچه هر دو، موج سینوسی تولید می‌کنند، اما اصول عملکرد و کاربردهای آنها کاملاً متفاوت است. نوسان‌ساز خطی نوسان‌ساز هارمونیک، یا خطی، موج سینوسی تولید می‌کند، و دو نوع دارد. نوسان‌ساز بازخوردی رایج‌ترین نوسان‌ساز خطی، از یک تقویت‌کننده مانند یک ترانزیستور یا آپ‌اَمپ که در یک حلقه فیدبک قرار گرفته تشکیل شده، به گونه‌ای که خروجی تقویت‌کننده، از طریق یک فیلتر مناسب فرکانس نوسان، برای تولید فیدبک مثبت به ورودی‌اش بازگشت داده‌می‌شود. هر بار که تقویت‌کننده روشن می‌شود (وقتی ولتاژ منبع به آن اِعمال می‌شود و جریان برای اولین بار در مدار به گردش درمی‌آید)، آشفتگی اولیهٔ (گذرا) ناشی از اِعمال ولتاژ به مدار، سیگنال ضعیفی را پدید می‌آورد، و نوسان‌سازی آغاز می‌شود؛ سیگنال در حلقه می‌چرخد، تقویت و فیلتر می‌شود، و به سرعت به یک موج سینوسی پایدار با فرکانسی مشخص تبدیل می‌شود. | ## بخش 2: نوسان‌ساز | مدارهای نوسان‌ساز فیدبک دار می‌توانند از نظر فیلتر انتخاب‌کننده فرکانس که در حلقه فیدبک استفاده می‌کنند، طبقه‌بندی شوند؛ در نوسان‌ساز RC، فیلتر از مقاومت‌ و خازن‌ تشکیل می‌شود. بار خازن از راه القاگر کم و زیاد می‌شود، و بنابراین مدار تشدید می‌تواند انرژی الکتریکی نوسانی را در فرکانس تشدید ذخیره کند. نوسان‌سازهای LC اغلب در فرکانس‌های رادیویی استفاده می‌شوند، وقتی یک منبع فرکانس تنظیم‌پذیر لازم است؛ مانند مولد سیگنال، یا فرستنده-گیرنده‌های رادیویی. کریستال، ارتعاش مکانیکی می‌کند، و فرکانس ارتعاش آن، فرکانس نوسان‌ساز را تعیین می‌کند. بنابراین نوسان‌سازهای کریستالی پایداری فرکانسی بهتری نسبت به نوسان‌سازهای LC و RC دارند. نوسان‌ساز کریستالی برای تثبیت بهتر فرکانس فرستنده‌های رادیویی، و تولید سیگنال کلاک کامپیوترها و ساعت‌های کوارتز استفاده می‌شود. مدار نوسان‌سازهای کریستالی اغلب مشابه نوسان‌سازهای LC است که در آنها کریستال جایگزین مدار تشدید می‌شود. نوسان‌ساز با مقاومت منفی علاوه بر نوسان‌سازهای بازخوردی که از تقویت‌کننده ترانزیستوری یا آپ‌اَمپی استفاده می‌کنند، نوسان‌سازهای خطی می‌توانند با استفاده از قطعاتی با مقاومت منفی، مانند لامپ مگنترون ،دیود تونلی و دیود گان ساخته شوند. | ## بخش 3: نوسان‌ساز | نوسان‌سازهای مقاومت منفی اغلب در فرکانس‌های زیاد، در محدوده ریزموج، استفاده می‌شوند، چون نوسان‌سازهای بازخوردی در این فرکانس‌ها عملکرد ضعیفی دارند. در نوسان‌سازهای مقاومت منفی، مدار تشدید، مانند مدار LC یا کریستال، به قطعهٔ دارای مقاومت منفی وصل‌شده و ولتاژ بایاس برای فراهم‌شدن انرژی اعمال می‌شود. مدار تشدید، خود، تقریباً یک نوسان‌ساز است، و زمانی که برانگیخته می‌شود، انرژی را به‌صورت نوسان الکتریکی ذخیره می‌کند، اما چون مقاومت اندکی هم دارد (یا سایر اتلاف‌ها در مدار)، نوسان آن میرا می‌شود. نمونه‌هایی از مدارهای نوسان‌ساز خطی عبارتند از؛ نوسان‌ساز آرمسترانگ نوسان‌ساز هارتلی نوسان‌ساز کولپیتس نوسان‌ساز کلاپ نوسان‌ساز خط تأخیر نوسان‌ساز کریستالی نوسان‌ساز تغییر فاز نوسان‌ساز پل وین نوسان‌ساز وکر نوسان‌ساز رابینسون نوسان‌ساز پیِرس نوسان‌ساز میلر نوسان‌ساز غیرخطی یا واهُلِشی نوسان‌ساز غیرخطی، واهُلِشی یا رِیلَکسِیشِن (که به اشتباه، رلاکسیون گفته می‌شود)، موج مربعی، دندانه‌اره‌ای یا مثلثی می‌سازد .این نوسان‌ساز شامل یک ذخیره‌کننده انرژی (خازن، یا به‌ندرت، القاگر) و یک سوییچ‌ غیرخطی (اشمیت‌تریگر، یا مقاومت منفی) است. سوییچ‌ غیرخطی، ذخیره‌کنندهٔ انرژی را متناوب شارژ و دشارژ می‌کند و باعث تغییر ناگهانی در شکل موج خروجی می‌شود. مقاومت منفی دیود، نوسانات مایکروویو را در کاواک تحریک می‌کند، که از دریچه به موج‌بر می‌رود. ↵نوسان‌ساز واهُلِشی، در دستگاه‌های ساده و ارزان، برای تولید سیگنال ساعت (کلاک) تایمرها و شُمارنده‌ها استفاده می‌شود، اگرچه نوسان‌سازهای کریستالی اغلب به دلیل پایداری بیشتر، ترجیح داده‌می‌شوند. | ## جمع‌بندی | نوسان‌سازهای موج مثلثی یا دندانه‌اره‌ای در مدارهای مولد مبنای زمان در اسیلوسکوپ‌های آنالوگ و تلویزیون نیز استفاده می‌شدند.