سیگنال نوسانگر (Oscillator Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال نوسانگر (Oscillator Signal) :
تعریف: سیگنال نوسانگر (oscillator) به سیگنال خروجی یک نوسان ساز (oscillator circuit) گفته می شود که معمولا یک موج سینوسی، مربعی، مثلثی یا دندانه اره ای با فرکانس و دامنه مشخص است. نوسان سازها مدارهایی هستند که بدون ورودی خارجی، سیگنال دوره ای تولید می کنند.
انواع نوسان سازها: نوسان سازهای سینوسی (LC، کریستالی، وین بریج)، نوسان سازهای مربعی (آی سی تایمر ۵۵۵، مدارهای دیجیتال)، نوسان سازهای مثلثی و دندانه اره ای (برای مولدهای تابع).
سیگنال ساعت (clock signal): مهم ترین سیگنال نوسانگر در مدارهای دیجیتال، سیگنال ساعت است که یک موج مربعی با فرکانس ثابت است و تمام عملیات را هماهنگ می کند.
\[ x(t) = A \cdot \text{sign}(\sin(2\pi f t)) \quad \text{(موج مربعی)} \]پایداری فرکانس: کیفیت یک نوسان ساز با پایداری فرکانس آن سنجیده می شود. نوسان سازهای کریستالی (crystal oscillators) بالاترین پایداری را دارند.
نوسان ساز کنترل شده با ولتاژ (VCO): نوعی نوسان ساز که فرکانس خروجی آن با ولتاژ ورودی کنترل می شود. در حلقه قفل فاز (PLL) و مدولاسیون فرکانس (FM) کاربرد دارد.
کاربرد در مخابرات: نوسان سازهای محلی (local oscillators) در فرستنده و گیرنده برای تولید موج حامل و میکس کردن استفاده می شوند.
نویز فاز (phase noise): در نوسان سازهای واقعی، نوسانات کوچکی در فاز سیگنال وجود دارد که به آن نویز فاز می گویند. این نویز می تواند در مخابرات مشکل ساز شود.
هارمونیک ها: نوسان سازهای غیرسینوسی (مثل مربعی) دارای هارمونیک های زیادی هستند. برای کاربردهایی که نیاز به سیگنال سینوسی خالص دارند، از فیلتر برای حذف هارمونیک ها استفاده می شود.
مولد تابع (function generator): وسیله آزمایشگاهی که می تواند انواع سیگنال های نوسانگر (سینوسی، مربعی، مثلثی، ...) را با فرکانس و دامنه قابل تنظیم تولید کند.
مثال عملی: کریستال کوارتز در ساعت مچی دیجیتال، یک نوسان ساز با فرکانس ۳۲۷۶۸ هرتز است که پس از تقسیم فرکانس، پالس های ثانیه را تولید می کند.
جمع بندی: سیگنال های نوسانگر قلب الکترونیک دیجیتال و آنالوگ هستند. از تولید ساعت در کامپیوتر تا تولید موج حامل در مخابرات، نقش اساسی دارند.
