מתנד אלקטרוני

באלקטרוניקה, מַתְנֵד הוא מעגל חשמלי (או מעגל מוכלל) היוצר אות חשמלי מחזורי, לרוב גל סינוס או גל מרובע. תדר המתנד עשוי להיות מפחות מהרץ ועד עשרות גיגה-הרצים.

סוגים של מתנדים אלקטרוניים

יש שני סוגים עיקריים של מתנדים אלקטרוניים: מתנד הרמוני ומתנד רלקסציה (relaxation)

מתנד הרמוני (סינוסואידי)

אות סינוסואידי

המתנד ההרמוני יוצר גל סינוסואידי. בבסיסו הוא מגבר שמוצאו מחובר למסנן צר-סרט, שמוצאו מחובר לכניסת המגבר. כאשר מדליקים את המגבר, מופיע רעש במוצא שלו. הרעש עובר דרך המסנן כך שרק תדרים שהם בתחום הצר שמעביר המסנן מועברים בחזרה אל כניסת המגבר, ואלו מוגברים יותר ויותר כיוון שהתהליך חוזר על עצמו. תוך מספר מחזורים קטן מתייצב המתנד ומגיע למצב עמיד. אז מתקבל במוצא המגבר אות שמורכב מתחום צר של תדרים, שמרכזו הוא התדר המרכזי של המסנן, ורוחבו הספקטרלי נקבע על ידי רוחב המסנן.

ניתן לצמד אל המסנן גביש פיאזואלקטרי (לרוב מקוורץ) כדי לייצב את תדר התנודה. תכנון כזה מכונה מתנד גבישי.

את ההגברה והסינון ניתן להשיג במגוון של דרכים, ולכן ישנן גישות שונות לתכנון מתנדים הרמוניים, ביניהן מתנד הארטלי, מתנד קולפיטס ומתנד קלאפ.

מתנד רלקסציה

במתנדי רלקסציה משתמשים ליצירת גל שאינו סינוסי, כגון גל מרובע או "שן מסור". המתנד מכיל רכיב לא ליניארי, למשל טרנזיסטור או משוון, שפורק באופן מחזורי את האנרגיה הטעונה בקבל או במשרן, וכך גורם לשינויים מהירים במוצא.

במתנדי רלקסציה לגל מרובע אפשר להשתמש ליצירת אות שעון הדרוש למעגלים ספרתיים מסוימים, למשל מונים או טיימרים, אך מתנדים גבישיים עדיפים עליהם בגלל יציבותם.

במתנדי גל משולש או שן מסור משתמשים במעגלי תזמון לאותות הסריקה האופקית בצגי שק"ק של אוסצילוסקופים וטלוויזיות. במחוללי דפקים ניתן להשתמש בגל המשולש כדי ליצור קירוב של גל סינוס. סוג אחר של מתנד רלקסציה הוא הרב-רטט (מולטי-ויברטור).

חוג נעול מופע (PLL)

למתנדים במערכות תקשורת מתקדמות התלויות בפאזה מתחבר בהמשך השרשרת רכיב הנקרא PLL, או בעברית חוג נעול מופע - מעגל בעל משוב אשר מבצע תיקון עדין בפאזה.

ראו גם

• טריודה
• מתנד מבוקר מתח

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מתנד אלקטרוני בוויקישיתוף

• הסבר על פעולת מתנדים באתר howstuffworks.com