Oscillator(발진기, 수정발진기) 완벽정리(원리, 종류, 특징)

1. 발진기의 기본 원리

발진기는 전기회로에서 일정 주기의 교류 신호를 발생시키는 장치이다. 발진기의 핵심 원리는 피드백 루프를 이용하여 직류 신호를 교류 신호로 변환하는 과정에 있다. 발진기 내부에는 증폭기와 주파수 선택 회로가 결합되어 있으며, 이들이 피드백 회로를 통해 서로 연결되어 있다. 회로가 정상 작동할 때 증폭기가 출력하는 신호는 피드백 경로를 통해 다시 입력에 돌아오며, 이때 신호가 적절한 위상과 크기를 유지하면 일정한 교류 신호가 지속적으로 발생하게 된다. 이러한 조건을 유지하기 위해 발진기에서는 일정한 위상 조건과 진폭 조건이 충족되어야 하며, 이를 위해 위상 조건은 360도(또는 0도) 위상 곱이 충족되고, 진폭 조건은 일정한 수준 이하의 신호가 만들어지도록 자동 또는 수동으로 조절된다.

피드백 루프의 이득이 1 이상일 때 신호는 증폭되고, 적절한 위상 조건이 맞아지면 자가 진폭 조절이 이루어진다. 이때, 주어진 조건에서 발진이 유지되는데 필요한 주파수는 회로 내부의 발진 주파수로 정해지는데, 이 주파수는 주로 인덕터, 커패시터, 그리고 발진기 내부의 공진 네트워크에 의해 결정된다. 발진 주파수는 일반…