一般に、発振器は、周波数がHzから数MHzの範囲の高周波でDCエネルギーをACエネルギーに変換するために使用される電子デバイスです。発振器は、アンプのような外部信号源を必要としません。一般的、発振器正弦波と非正弦波の 2 種類があります。正弦波発振器によって生成される振動は、安定した周波数と振幅で形成される正弦波ですが、非正弦波によって生成される振動は、三角波、方形波、のこぎり波などの複雑な波形です。したがって、この記事では、発振器としてのトランジスタの概要について説明します。 トランジスタ発振器 – アプリケーションの操作。

トランジスタ発振器の定義

トランジスタが適切な正帰還を備えた発振器として機能する場合、トランジスタ発振器として知られています。この発振器は、タンクとフィードバック回路が適切に接続されている場合、任意の周波数で連続的に減衰されていない発振を生成します。

トランジスタ発振回路図

トランジスタ発振器の回路図を以下に示します。この回路を使えば、トランジスタを発振器として利用する方法を簡単に説明できます。この回路は、次のように 3 つの部分に分かれています。

トランジスタ発振回路

タンク回路

タンク回路は、トランジスタで変化する発振を発生させ、コレクタ側で増幅出力を生成します。

増幅回路

この回路は、ベースエミッタ回路内で利用可能な小さな正弦波振動を増幅するために使用され、出力は増幅された形で生成されます。

フィードバック回路

アンプの場合、タンク回路で増幅するためにいくらかのエネルギーが必要になるため、フィードバック回路はこの回路の非常に重要なセクションです。そこで、相互誘導現象を利用してコレクタ回路のエネルギーをベース回路にフィードバックします。この回路を使用することで、出力から入力にエネルギーがフィードバックされます。

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発振器としてのトランジスタの働き

上記のトランジスタ発振回路では、トランジスタはCE（コモンエミッタ）回路として使用され、エミッタはベース端子とコレクタ端子の両方に共通です。エミッタとベースの入力端子間にタンク回路が接続されています。タンク回路では、インダクタとコンデンサが並列に接続され、回路内で発振が発生します。

タンク回路内の電圧と電荷の振動により、ベース端子に流れる電流が変動するため、ベース電流の順方向バイアスが周期的に変化し、コレクタ電流も周期的に変化します。

LC 発振は本質的に正弦波であるため、ベース電流とコレクタ電流の両方が正弦波状に変化します。図に示すように、コレクタ端子の電流が正弦波状に変化する場合、得られる出力電圧は単純に Ic RL と書くことができます。この出力は正弦波出力と見なされます。

時間と出力電圧の間にグラフを描くと、曲線は正弦波になります。タンク回路内で継続的に振動させるには、ある程度のエネルギーが必要です。しかし、この回路では、DC ソースもバッテリも使用できません。

L1とL2を接続しましたインダクタ軟鉄棒を使用してコレクターとベース回路内で。したがって、このロッドは、相互誘導のために L2 インダクタを L1 インダクタに接続します。コレクタ回路内のエネルギーの一部は、回路のベース側に接続されます。したがって、タンク回路内の振動は継続的に維持および増幅されます。

発振条件

トランジスタ発振回路は以下に従う必要があります

ループの位相シフトは 0 & 360 度である必要があります。
ループゲインは >1 でなければなりません。
正弦波信号が望ましい出力である場合、ループゲインが 1 を超えると、o/p が両方の波形ピークで急速に飽和し、許容できない歪みが発生します。
増幅器のゲインが 100 を超える場合、オシレータは両方の波形ピークを制限します。上記の条件を満たすために、発振器回路には、入力にフィードバックする必要がある出力の一部だけでなく、何らかのタイプの増幅器を含める必要があります。入力回路内の損失を克服するために、フィードバック回路を利用しています。増幅器のゲインが 1 未満の場合、発振回路は発振しません。1 より大きい場合、回路は発振して歪んだ信号を生成します。

トランジスタ発振器の種類

さまざまな種類のオシレーターが利用できますが、各オシレーターは同じ機能を持っています。したがって、それらは継続的な減衰されていない出力を生成します。しかし、振動回路またはタンク回路にエネルギーを供給する際に、それらが使用される周波数範囲と損失に適合するように変化します。

LC回路を発振回路またはタンク回路として使用するトランジスタ発振器は、高周波出力を生成するために非常に人気があります。さまざまなタイプのトランジスタ発振器について以下で説明します。

ハートレー発振器

ハートレー発振器は、同調回路を介して発振周波数を決定するために使用される一種の電子発振器です。この発振器の主な特徴は、同調回路が直列の 2 つのインダクタを介して並列に接続された単一のコンデンサを含み、発振に必要なフィードバック信号が 2 つのインダクタの中央接続から得られることです。ハートレー発振器は、30MHz までの RF 範囲での発振に適しています。この発振器の詳細については、ここをクリックしてください – ハートレー発振器。

水晶振動子

トランジスタ水晶発振器は、電子機器やラジオのさまざまな分野に適用できます。これらのタイプの発振器は、ロジックまたはデジタル回路で使用する安価な CLK 信号を提供する上で重要な役割を果たします。他の例では、この発振器は、一定で正確なＲＦ信号源を提供するために使用され得る。そのため、これらの発振器は、無線送信回路内のアマチュア無線やアマチュア無線によって、最も効果的な場所で頻繁に使用されます。この発振器の詳細については、ここをクリックしてください – 水晶振動子。

コルピットの発振器

コルピッツ発振器は、インダクタとコンデンサがタンク回路内で互いに置き換えられていることを除いて、ハートレー発振器とは正反対です。この種の発振器の主な利点は、タンク回路の相互インダクタンスと自己インダクタンスが少なくなるため、発振器の周波数安定性が向上することです。この発振器は、正弦波信号に基づいて非常に高い周波数を生成します。これらの発振器は高周波安定性があり、低温および高温に耐えることができます。この発振器の詳細については、ここをクリックしてください – コルピッツ発振器

ウィーンブリッジオシレーター

ウィーンブリッジ発振器は、その重要な機能のために頻繁に使用されるオーディオ周波数発振器です。このタイプの発振器は、回路の周囲温度だけでなく変動もありません。この種の発振器の主な利点は、周波数が10Hzから1MHzの範囲に変更されることです。したがって、この発振回路は周波数の安定性に優れています。この発振器の詳細については、ここをクリックしてください – ウィーンブリッジ発振器。

位相シフト発振器

RC 位相シフト発振器は、単純な RC ネットワークを使用してフィードバック信号に必要な位相シフトを提供する発振器の一種です。 Hartley & Colpitts 発振器と同様に、この発振器は LC ネットワークを使用して、必要な正のフィードバックを提供します。このオシレーターは、優れた周波数安定性を備えており、広範囲の負荷に対して純粋な正弦波を生成します。この発振器の詳細については、ここをクリックしてください – RC 位相シフト発振器