[전자부품] 오실레이터 (Oscillator)

 오실레이터 (Oscillator) 한글로는 발진자 또는 발진기라고 불리는 소자는 전자회로에서 반복 적인 또는 주기적인 신호를 생성하는 소자로 클럭을 발생시킨다거나 전파를 발생시키는 등의 기능을 하는 소자이다. 위에 그림 처럼 소신호로 주파수를 발생하는 단일 또는 복합 소자도 있고 회로를 구성해서 특정 신호를 만드는 방법 또 있다.

 오실레이터는 대표적으로 RC 오실레이터와 크리스탈 오실레이터, 세라믹 오실레이터가 있다.  여기서 RC 오실레이터는 회로를 이용하여 발진하는 방법이고 크리스탈과 세라믹은 소재를 진동시켜서 얻는 공명으로 주파수를 만든다.

 1. 수정발진기 (Crystal Oscillator) 또는 X-tal 발진기

 진동자를 진동해서 만드는 방식으로 이 진동자를 수정으로 주로 사용해서 수정발진기라고 불린다. 보통 수십 kHz에서 수십 MHz까지의 발전 소자를 만든다. 원리는 수정을 자르는 각도에 따라 전압을 공급했을 때의 진동 수가 바뀌게 되는 현상을 이용해서 수정을 원하는 주파수에 맞게 절단하여 만든다.

 수정발진기는 수정 발진자를 이용하여 낮은 주파수인 수십 MHz 이하를 만들게 되고 또한 진동자인 수정의 특성상 안정된 신호를 만들어내기 때문에 기준주파수로 사용되거나 CPU 등의 클럭으로 이용이 된다. 또한 디지털 시계 같이 정확한 시간을 측정하기 위해서 사용하기도 한다.

[출처] https://riverglennapts.com/ko/oscillator/645-crystal-oscillator.html

2. 세라믹발진기(Ceramics Oscillator)

 세라믹발진기는 사실 수정 발진기와 동일한 원리로 만들어진다. 위에 수정보다는 값이 싸고 제조가 쉬운 장점이 있으나 주파수 정밀도가 떨어진다. 

3. RC 발진기 (RC Oscillator)

 RC 발진기는 저항, 캐패시터 및 엠프로 구성되어 발진 주파수를 만든다. RC 발진기는 발진자를 RC로 이용하게 되고 이 RC에 따라 주파수가 결정되게 된다. RC 발진기는 발진자를 RC로 사용하므로 수정이나 세라믹 발진자 보다 정밀도나 안정도는 떨어지지만 RC의 조합으로 주파수를 만들 수 있어 넓은 범위의 주파수나 높은 주파수를 만들어 낼 수 있다.

[출처] http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=2102

  사실 위의 발진기 모두 구성 형태는 동일하다. 다만 발진자를 무엇으로 선택해서 귀환을 돌리느냐의 차이가 존재할 뿐이다. 위 그림과 같이 발진의 원리는 간단하다. 증폭기가 있고 그 출력을 다시 입력으로 피드백(귀환) 시킨다. 이때 귀환하는 루프에 주파수를 선택할 수 있는 공진 회로를 넣으면 내가 선택한 주파수만이 통과하여 계속 커지게 되고 나머지 주파수는 귀환회로에서 잘려서 커지지 않게 된다.