Oscilatori su komponente važne za rad raznih tipova elektroničke opreme. Na primjer, kvarcni sat koristi kvarcni oscilator (quartz) kako bi pratio proteklo vrijeme. AM radio odašilje koristeći oscilator za generiranje vala nosioca koji informaciju prenosti prostorom, a AM radio prijemnik koristi posebni oscilator nazvan rezonator kako bi se prilagodio dolaznoj frekenciji vala nosioca iz prostora kojeg „sluša“. Oscilatori se nalaze u računalima, TV i radio prijemnicima, detektorima metala, ručnim satovima...
Jedan od nekad najkorištenijih oscilatora je klatno zidnog sata. Ako gurnemo klatno u jednom smjeru ono će započeti njihanje određenom brzinom njihaja u sekundi – oscilirati će na nekoj frekvenciji. Dužinom klatna reguliramo koja će to brzina njihanja (frekvencija) biti.
Da bi nešto osciliralo, energija mora šetati između dva oblika. U slučaju klatna energija prelazi iz kinetičke energije u potencijalnu i obratno. Kad je klatno na jednoj strani puta, sva njegova energija je potencijalna i klatno je spremno pasti. Kada je u sredini svog puta sva se potencijalna energija pretvara u kinetičku te se klatno giba svojom maksimalnom brzinom. Približavanjem drugoj strani puta, usporavanjem se kinetička energija klatna vraća u potencijalnu. To gibanje energije iz jednog u drugi oblik uzrokuje oscilaciju.
Naravno, stvarni se oscilator nakon nekog vremena zaustavi zbog trenja. Kako bismo ovo djelovanje djelomično poništili trebamo mu dodati malo energije svaki njihaj. Kod klatnog njihala ta energija dolazi od opruge koja svaki njihaj malo pogurne klatno i tako anulira utjecaj negativne energije trenja.
Elektronički oscilator radi na istom principu.
Da bi stvar funkcionirala energija se mora gibati iz forme u formu i natrag. Najjednostavniji elektronički oscilator možemo izraditi od induktiviteta i kapaciteta koji su dominantne fizikalne veličine sadržane u zavojnici i kondenzatoru. I induktiviteti i kapaciteti su elektroničke komponente koje pohranjuju energiju. Kapacitet pohranjuje energiju u obliku elektrostatskog polja, a induktivitet za to koristi svoje magnetno polje.
Recimo da je u startu kapacitet pun (prvotno smo ga napunili izvana običnom baterijom). On će se početi prazniti preko induktiviteta. Zbog svojih svojstva, induktivitet će promjenom svoje energije stvoriti magnetno polje. Kad se kapacitet isprazni, induktivitet će željeti zadržati vrijednost struje koja trenutno teče kroz njega pa će energijom pohranjenom u svoje magnetsko polje održavanjem vrijednosti struje napuniti kapacitet. Kad se induktivno magnetsko polje izgubi (potroši), kapacitet je već pun ali obratnog polariteta (okrenuti + i – u odnosu na prije) i započinje isti proces u suprotnom smjeru. „Trenje“ u ovom slučaju odrađuje otpor spojnih žica, a frekvencija ovisi o vrijednostima induktiviteta i kapaciteta.
Oscilatori u radiouređajima – rezonatori
Tisuće radiosignala iz prostora pogađa vašu radioantenu. Kako bi mogli slušati samo signal s određene frekvencije u uređaj se na ulaz iz antene stavlja rezonator. Njegovi kapacitet i induktivitet žele oscilirati samo na jednoj određenoj frekvenciji – rezonantna frekvencija. Signal čija je frekvencija jednaka rezonantnoj frekvenciji rezonatora biti će propušten i pojačan, a svi signali drugih frekvencija prigušeni.
Frekvenciju koju ćemo propuštati reguliramo promjenom vrijednosti ili induktiviteta ili kapaciteta.
Dakle, u radioprijemniku su ili zavojnica ili kondenzator podesivi. Kad okrećemo gumb na radiju, pomičemo npr. promjenjivi kondenzator. Mijenjajući njegov kapacitet mijenjamo rezonantnu frekvenciju koju rezonator propušta u sustav.
Izvor:
Marshall Brain
HowStuffWorks.com