Oszillatoren sind Schaltungen, die elektrische Schwingungen erzeugen.

Inhaltsverzeichnis 1 Oszillatortypen 1.1 RC-Oszillator 1.2 LC-Oszillator 1.2.1 Meissner-Oszillator 1.2.2 Colpitts-Oszillator 1.2.3 Hartley-Oszillator 1.2.4 Huth-Kuehn-Oszillator 1.3 Quarzoszillator 2 Siehe auch 3 Weblinks

[Bearbeiten] Oszillatortypen

Es gibt sehr viele verschiedene Typen von Oszillatoren mit sehr verschiedenen Parametern. So gibt es Oszillatoren, welche Sinus- oder Rechtecksignal erzeugen, manche auch Sägezahn oder Trapez.

Im Prinzip besteht jeder Oszillator aus einem Verstärker (Transistorstufe, Operationsverstärker, digitales Element) und einem frequenzbestimmenden Bauteil (RC-Glied, LC-Glied, Quarz).

[Bearbeiten] RC-Oszillator

Dieser Oszillator basiert auf der Entladekurve eine RC-Glieds. Der klassiche Vertreter ist der NE555. Dieser liefert ein Rechtecksignal. Mit einem Wien-Oszillator kann man ein Sinussignal erzeugen.

Vorteile

• einfacher Aufbau
• robust und anschwingsicher
• schnellste Einschwingzeit (typ. 1 Takt)
• einfach in ICs integrierbar, z. B. Mikrocontroller

Nachteile

• ungenau und stark temperaturabhängig
• grosser Jitter
• nur bis einige Dutzend MHz sinnvoll einsetzbar (integriert in ICs jedoch um einiges höher)

[Bearbeiten] LC-Oszillator

Dieser Oszillator basiert auf der harmonischen Schwingung eines LC-Schwingkreises.

Vorteile

• höhere Güte und damit höhere Genauigkeit als RC-Oszillator
• HF-tauglich bis in den GHz Bereich

Nachteile

• benötigt eine Spule, kann damit nicht in ICs integriert werden

[Bearbeiten] Meissner-Oszillator

[Bearbeiten] Colpitts-Oszillator

[Bearbeiten] Hartley-Oszillator

[Bearbeiten] Huth-Kuehn-Oszillator

[Bearbeiten] Quarzoszillator

Dieser Oszillator basiert auf der harmonischen Schwingung eines Schwingquarzes.

Vorteile

• sehr hohe Güte und damit sehr hohe Genauigkeit
• Frequenzbereich vom Uhrenquarz (32,768kHz) bis ca. 30MHz

Nachteile

• auf Grund der Abmessungen kann der Quarz schlecht in ICs integriert werden (bis auf wenige Spezial-ICs)
• kann bei schlechter Dimensionierung unsauber schwingen oder erst gar nicht anschwingen
• lange Einschwingzeit (10..100ms)
• Bei höheren Frequenzen (>30MHz) ist Obertonbetrieb notwendig

[Bearbeiten] Siehe auch

• Schaltungssimulation

[Bearbeiten] Weblinks

• PSpice-Simulation von Oszillatoren auf Robert Heinemanns PSPICE-Seiten
• Norman Bujanos, Choosing the Right Crystal For Your Oscillator, Circuit Cellar, Issue 91, February 1998, (Online) Digital Library.
  • Achtung: Laut Artikel sind Quarze ab 50MHz Obertonquarze, tatsächlich sind sie oft schon oberhalb 20MHz.
• Das Grosse Quarzkochbuch