A escolha do oscilador adequado para uma aplicação específica envolve uma cuidadosa consideração de vários fatores-chave.Aqui está uma descrição dos aspectos importantes para orientar a sua selecção:

1Requisitos de frequência:

• Frequência de funcionamento:Determine a frequência exata ou a faixa de frequências necessárias à sua aplicação.Os osciladores estão disponíveis em um vasto espectro, desde frequências muito baixas (LFO) até centenas de megahertz e até gigahertz.
• Estabilidade de frequência:A frequência de saída deve ser estável ao longo do tempo e das variações de temperatura, muitas vezes especificada em partes por milhão (ppm) ou partes por bilhão (ppb).Aplicações que exijam um cronograma preciso (por exemplo, sistemas de comunicação, microcontroladores, relógios em tempo real) precisarão de uma elevada estabilidade.
• Precisão:Quão próxima deve ser a frequência inicial do valor nominal especificado?

2Tipos de osciladores:

Compreender os diferentes tipos de osciladores e as suas características:

• Osciladores de cristal:
  • Vantagens:Excelente estabilidade de frequência e precisão devido às propriedades piezoelétricas dos cristais de quartzo.Relativamente de baixo custo e amplamente disponível.
  • Desvantagens:Pode ser sensível a choques, vibrações e umidade em alguns pacotes.
  • Aplicações:Microcontroladores, relógios, equipamento de comunicação, referências de frequência.
• Osciladores MEMS:
  • Vantagens: Pequeno tamanho, baixo consumo de energia, boa resistência a choques e vibrações, pode conduzir cargas múltiplas.
  • Desvantagens: Geralmente mais caro do que os osciladores de cristal, a sensibilidade à temperatura pode ser pior do que os cristais em alguns casos.
  • Aplicações:Eletrónica portátil, wearables, automóvel.
• Osciladores de silício (osciladores integrados):
  • Vantagens: Pequeno tamanho, arranque rápido, sem componentes externos necessários, insensível ao EMI e à umidade.
  • Desvantagens:Estabilidade e precisão de frequência mais baixas em comparação com osciladores de cristal ou MEMS, maior consumo de energia em alguns casos, mais sensíveis às variações de temperatura e tensão de alimentação.
  • Aplicações:Circuitos integrados, microcontroladores (muitas vezes como opção interna).
• Osciladores RC (resistores-capacitores):
  • Vantagens:Design simples, baixo custo, pode produzir baixas frequências de áudio.
  • Desvantagens:Estabilidade e precisão de frequência precárias, sensíveis às variações de temperatura e de tensão de alimentação, suscetíveis a EMI e humidade.
  • Aplicações:Geração de sinal de áudio, geradores de funções (aplicações de menor precisão).Os tipos comuns incluem osciladores de mudança de fase e osciladores de ponte de Wien.
• Osciladores LC (Indutor-Condensador):
  • Vantagens:Pode operar em frequências mais elevadas em comparação com osciladores RC, relativamente baixo custo.
  • Desvantagens:Estabilidade e precisão de frequência fracas, sensíveis ao EMI e à umidade, à baixa temperatura e à rejeição da tensão de alimentação.Exemplos incluem osciladores Colpitts, Hartley e Clapp.
• Os osciladores com regulação de tensão (VCO):
  • Vantagens:A frequência de saída pode ser variada por uma tensão de entrada, útil para circuitos bloqueados por fase (PLLs) e modulação de frequência.
  • Desvantagens:A estabilidade e precisão de frequência podem ser inferiores em comparação com os osciladores de frequência fixa.
  • Aplicações:PLLs, sintetizadores de frequência, sistemas de comunicação.
• Osciladores de cristal controlados por forno (OCXOs):
  • Vantagens:Estabilidade e precisão de frequência extremamente elevadas porque o cristal é mantido a uma temperatura constante.
  • Desvantagens:Tamanho maior, maior consumo de energia e maior custo em comparação com outros tipos.
  • Aplicações:Padrões de frequência e tempo de alta precisão, telecomunicações.
• Os osciladores de cristal com compensação de temperatura (TCXOs):
  • Vantagens:Melhor estabilidade de frequência numa faixa de temperatura mais ampla em comparação com os osciladores de cristal padrão.
  • Desvantagens:Mais caro que os osciladores de cristal normais.
  • Aplicações:Comunicação móvel, receptores GPS, instrumentos portáteis.

3- Fatores ambientais:

• Intervalo de temperatura de funcionamento:Assegure-se de que o oscilador pode funcionar de forma fiável no intervalo de temperatura esperado para a sua aplicação.
• Intervalo de temperatura de armazenamento:Considere a faixa de temperatura a que o oscilador será submetido quando não estiver em funcionamento.
• Choque e vibração:Se a sua aplicação envolver esforço mecânico, escolha um oscilador com resistência adequada a choques e vibrações (por exemplo, MEMS ou osciladores de cristal robusto).
• Humidade: A elevada umidade pode afectar alguns osciladores, especialmente aqueles sem vedação hermética.

4Características elétricas:

• Voltagem de alimentação:Verifique se a tensão de alimentação do oscilador é compatível com o seu sistema.
• Consumo de energia:Para aplicações a bateria ou sensíveis à energia, escolha um oscilador com baixo consumo de corrente.
• Tipo de sinal de saída: Selecionar um oscilador com o nível lógico de saída adequado (por exemplo, CMOS, LVCMOS, TTL, LVPECL, LVDS) e forma de onda (por exemplo, onda senoidal, onda quadrada).
• Características de carga:Certifique-se de que o oscilador pode conduzir a impedância de carga esperada do seu circuito.
• Horário de arranque:Com que rapidez o oscilador deve atingir uma frequência de saída estável após a ligação?

5- Tamanho e custo:

• Dimensões físicas:Considere as restrições de espaço da sua aplicação.
• Custo:Os cristais são geralmente os mais baratos, enquanto os OCXOs são os mais caros.

Em resumo, para escolher o oscilador certo, deve:

1. Definir claramente os requisitos da sua candidaturapara as características de frequência, estabilidade, precisão e sinal de saída.
2. Compreender os diferentes tipos de osciladorese as suas compensações em termos de desempenho, custo, tamanho e consumo de energia.
3. Considerar as condições ambientaisem que o oscilador irá operar.
4. Avaliação das características elétricaspara compatibilidade com o seu sistema.
5. Factor de dimensão e restrições de custo.
6. 

Ao considerar cuidadosamente esses fatores, poderá selecionar o oscilador que melhor atenda às necessidades da sua aplicação específica.As fichas de dados dos fabricantes de osciladores fornecem especificações pormenorizadas para auxiliar neste processo de selecção.