In ingegneria elettronica, un oscillatore è un circuito capace di convertire l’energia elettrica in corrente continua (DC) fornita dall’alimentazione in un segnale periodico in corrente alternata (AC), come un’onda sinusoidale, quadra o a dente di sega.
Il principio di funzionamento si basa sulla retroazione positiva (feedback positivo): una parte del segnale di uscita viene riportata all’ingresso in fase, in modo da autosostenere l’oscillazione. Per gli oscillatori lineari sinusoidali, la condizione di innesco è dettata dal Criterio di Barkhausen, che stabilisce che il guadagno d’anello deve essere unitario e lo sfasamento totale nullo.
Esistono diverse tipologie di oscillatori:
- Oscillatori LC: utilizzano un circuito risonante composto da induttore (L) e condensatore (C) per definire la frequenza (es. oscillatore di Hartley o Colpitts).
- Oscillatori al quarzo: sfruttano l’effetto piezoelettrico di un cristallo di quarzo per ottenere una stabilità di frequenza estrema, fondamentale per i clock dei microprocessori e gli orologi digitali.
- Oscillatori a rilassamento: utilizzano la carica e scarica di un condensatore attraverso un dispositivo a soglia per generare onde non sinusoidali (es. il celebre timer 555).
Gli oscillatori sono componenti vitali in ogni sistema di comunicazione (per generare la portante radio), negli strumenti di misura e in tutti i dispositivi digitali.