La corriente oscilante es una corriente cuya magnitud y dirección cambian con el período. Un circuito que puede producir corriente oscilante se llama circuito oscilante. El circuito oscilador más simple se llama bucle LC.
Principio
Una vez completada la carga (comienza la descarga): la energía del campo eléctrico alcanza el máximo, la energía del campo magnético es cero y la corriente inducida i=0 en el bucle.
La descarga se completa (comienza la carga): la energía del campo eléctrico es cero, la energía del campo magnético alcanza el máximo y la corriente inducida en el bucle alcanza el máximo.
Proceso de carga: la energía del campo eléctrico aumenta, la energía del campo magnético disminuye, la corriente en el circuito disminuye y la cantidad de electricidad en el condensador aumenta. Desde una perspectiva energética: la energía del campo magnético se está transformando en energía de campo eléctrico.
Proceso de descarga: la energía del campo eléctrico disminuye, la energía del campo magnético aumenta, la corriente en el bucle aumenta y la carga del condensador disminuye. Desde una perspectiva energética: la energía del campo eléctrico se está transformando en energía del campo magnético.
En el proceso de generar corriente oscilante en un circuito oscilante, la carga en la placa del capacitor, la corriente que pasa a través de la bobina y el campo magnético y el campo eléctrico asociados con la corriente y la carga cambian periódicamente. Este fenómeno se llama oscilación electromagnética.
Aplicaciones técnicas
Los osciladores de onda sinusoidal se utilizan ampliamente en muchos campos como la medición, el control automático, las comunicaciones por radio y el control remoto. Por ejemplo, al ajustar un amplificador, utilizamos un "generador de señal de onda sinusoidal" para generar una señal sinusoidal cuya frecuencia y amplitud se pueden ajustar como el voltaje de entrada del amplificador para observar si la forma de onda del voltaje de salida del amplificador está distorsionada y para Mida las características de amplificación de voltaje y frecuencia del amplificador. Este generador de señal sinusoidal es un oscilador de onda sinusoidal. Es un instrumento experimental básico en el ajuste y prueba de varios circuitos amplificadores. En los transmisores y receptores de radio, las señales sinusoidales de alta frecuencia se utilizan a menudo como "portadoras" de señales de audio para "modular" las señales y facilitar la transmisión a larga distancia. La oscilación de alta frecuencia también se puede utilizar directamente como fuente de energía para el procesamiento. Por ejemplo, la "máquina de soldadura por presión ultrasónica" utilizada para soldar las clavijas de dispositivos semiconductores utiliza ondas sinusoidales (es decir, ondas ultrasónicas) de aproximadamente 60 KHz como "fuente de energía". "para soldar.
Entonces, ¿por qué un oscilador de onda sinusoidal puede producir una oscilación de onda sinusoidal por sí solo? ¿Cómo puede la oscilación sinusoidal que genera satisfacer nuestros requisitos de una determinada frecuencia y amplitud? Finalmente, ¿cómo puede esta oscilación sinusoidal mantener su frecuencia y amplitud de oscilación determinadas bajo interferencia externa? Estas son las preguntas básicas que discutiremos a continuación. El circuito amplificador es una red típica de dos puertos y el circuito de oscilación es una red típica de un puerto con un solo puerto de salida de señal de RF. Desde la perspectiva de la conversión de energía, los circuitos de amplificación de radiofrecuencia y los circuitos de oscilación de radiofrecuencia convierten la energía de CC en energía de una señal de radiofrecuencia de frecuencia específica. La diferencia entre ambos es que el circuito oscilador no tiene una entrada de señales de radiofrecuencia, mientras que el circuito amplificador debe tener una entrada de señales de radiofrecuencia. Los indicadores técnicos del circuito oscilador incluyen: la precisión y estabilidad de la frecuencia de la señal de RF; ② la precisión y estabilidad de la amplitud de la señal de RF; ③ la distorsión de la forma de onda de la señal de RF; ④ la impedancia y la potencia máxima de salida; del puerto de salida de señal RF. El diseño del circuito de oscilación de radiofrecuencia debe realizarse de acuerdo con los indicadores técnicos anteriores. Los indicadores técnicos anteriores generalmente se pueden encontrar en los parámetros de la fuente de señal de RF.
Los osciladores generalmente se pueden dividir en circuitos de oscilación de tipo retroalimentación y circuitos de oscilación de tipo resistencia negativa.
El circuito oscilador de retroalimentación está compuesto por una red de dos puertos con transistor de radiofrecuencia y una red de retroalimentación. Por ejemplo, un circuito de oscilación compuesto por un transistor bipolar o un transistor de efecto de campo adopta una red de retroalimentación positiva y una red de selección de frecuencia introducida en el circuito amplificador de radiofrecuencia para formar un circuito de oscilación.
El circuito de oscilación de resistencia negativa está compuesto por dispositivos activos de resistencia negativa de radiofrecuencia y redes de selección de frecuencia, por ejemplo, diodos de avalancha, diodos de túnel, diodos Gunn, etc., para formar fuentes de señales de radiofrecuencia. Las redes de retroalimentación generalmente no aparecen en los circuitos de oscilación de resistencia negativa, mientras que los circuitos de oscilación de retroalimentación deben contener redes de retroalimentación positiva. Por tanto, la red de retroalimentación es el sello que distingue los dos tipos de circuitos osciladores. Generalmente, la frecuencia de funcionamiento del circuito de oscilación de retroalimentación es la banda de frecuencia de extremo medio a bajo de la radiofrecuencia, y la frecuencia de funcionamiento del circuito de oscilación de resistencia negativa es la banda de frecuencia de extremo alto de la radiofrecuencia. Los circuitos de oscilación de resistencia negativa son más adecuados para trabajar en bandas de frecuencia más altas, como microondas y ondas milimétricas.