発振回路
帰還型(Harmonic oscillator)は、増幅回路の出力の一部を入力に帰還(フィードバック)させることにより、規則的な電圧の変動を生じさせるもので、基本的には増幅回路の特殊例と言えるものである。増幅の作用を持つ三極管で最初は作られ、これが出来たので、高周波を扱う分野では超高周波発電機が不要になった。
帰還型の例として、マイクにより得られた音声信号をアンプで増幅し、スピーカーから出力する際に起こるハウリングが挙げられる。スピーカーからの出力が十分に大きい場合、マイクをスピーカーに近づけると振幅の大きな規則的な電気信号が得られる。これはスピーカーからの出力の一部がマイクに帰還されたことにより生ずる現象である。この例から分かる通り、増幅を目的とした回路でも、(意図しない)帰還があると発振することがある。フィードバック回路が発振するためには帰還される信号の位相が入力と同じ位相であり、かつ帰還される信号が入力した信号よりも大きい(帰還ゲインが1以上)という条件を満たす必要がある。
弛張型(Relaxation oscillator)は、電気的にはスイッチのオン・オフのタイミングを制御することで断続した電気信号を生じさせるものである。増幅回路を持たないこともある。
弛張型の原理を説明するモデルとしてししおどしが挙げられる。竹筒に水を注いでゆき、水が竹筒の内部に蓄えられる。内部の水量があるしきい値を超えると、竹筒が倒れ、内部の水が空になり、同様の動作を繰り返す。これを電子回路に例え、竹筒をコンデンサ、水を電荷、水量を電圧に置き換えると、電圧は周期的な変化をしているといえる。動作が持続するためには、竹筒を倒すタイミングの制御が重要である。
L(コイル)とC(コンデンサ)で構成されるLC回路を用いて帰還するものである。出力を逆位相で入力に帰還する(結合の位相が反対)ことから、この名称がある。
ハートレー発振回路(Hartley oscillator): コイル2個、コンデンサ1個で構成
コルピッツ発振回路(Colpitts oscillator): コイル1個、コンデンサ2個で構成、実際にはコイルと直列にコンデンサを挿入して安定度を向上することが多く、この変形はクラップ発振回路(Clapp oscillator)と呼ばれる。クラップ発振回路はC/Nに優れており、無線機に要求される非常に厳しいC/Nを満たすことが出来るため、バイポーラトランジスタを使ってディスクリートで構成される無線機用VCOの原型の回路になっている。
クラップ発振回路
ハートレー発振回路
電圧を印加すると、コイルが励磁して接点が吸引され、電源から切り離される。すると磁力が弱まり、接点は再び電源に繋がれ、最初の状態に戻る。この回路は、発振が直接運動エネルギーとして取り出せる事と、構造が非常に単純な事から、非常ベルやブザーなどに用いられる。 この運動が、接点が付くか付かないかの所で微小な振動をする状態に陥ったりせず、十分な振幅を保つ理由は次のように説明される。コイルは電磁石であると同時にインダクタでもあるからインダクタンスを持っており、接点が繋がってから、電流が十分に流れるまでに時間的な遅れがある。さらに磁気回路のヒステリシス性もさらに遅れる方向に働く。従って接点が繋がっても、しばらくは吸引は始まらない。次に、接点が離れる時には、電流は強制的に切られ(対策の無い単純な装置の場合は、誘導による高電圧の電気火花を伴って回路が切れる)るが、磁気回路には磁力が十分に弱まるまでの時間的な遅れがやはりあるので、電源が切れても接点はしばらく吸引されたままになる。またベルなどでは振動するハンマー自体の慣性も影響する。小学校の理科で電磁石を扱う時、この方式のベルが示されることがあったが、以上のような説明は小学校の理科では不可能なため、適当な説明がなされていた。