Oszillator

Ein Oszillator (von lateinisch oscillare ‚schaukeln‘) ist ein schwingungsfähiges System.^[1] Dies bedeutet, dass es eine üblicherweise zeitliche Oszillation seiner Zustandsgrößen ermöglicht. Oszillation bedeutet, dass eine fortwährende Veränderung zwischen zwei Zuständen, oder um einen zentralen Punkt stattfindet, der meist der Ruhelage des Systems entspricht.^[2]

Wenn sich das Verhalten des Oszillators mit Differentialgleichungen beschreiben lässt, ist es mathematisch gesehen ein Dynamisches System. Ein solches System bezeichnet man dann als Oszillator, wenn es einen stabilen Grenzzyklus besitzt.^[3][4] Einen Zustand, bei dem ein Grenzzyklus erreicht ist, nennt man eingeschwungener Zustand. In einem solchen Zustand ist die Schwingung des Oszillators notwendigerweise periodisch.

Oszillatoren findet man überwiegend in der Elektrotechnik bzw. Elektronik und der Mechanik. Jedoch sind Systeme mit periodischem Verhalten auch aus anderen Bereichen technischen Zeitsystemen, in der Chemie, in der Biologie und in der Soziologie^[5] bekannt.

Schwingungen mechanischer oder elektrischer Systeme sind ohne zusätzliche Maßnahmen stets gedämpft. Das bedeutet, dass die Amplitude der Schwingung mit der Zeit abnimmt, wenn aktiv keine Energie von außen zugefügt wird. Ein Oszillator besitzt daher immer eine Einrichtung zur Zuführung von Energie. Dies kann beispielsweise durch mechanische Kraft, wie bei einem Uhrwerk, oder durch elektrische Spannung geschehen.

1. ↑ Mechanische Schwingungen. In: LEIFIphysik. Abgerufen am 24. Juni 2020. 
2. ↑ oscillate: definition of oscillate in Oxford dictionary (British & World English) (Memento vom 7. Januar 2015 im Internet Archive)
3. ↑ Jeff Moehlis et al.: Periodic Orbit. In: Scholarpedia. 2006, doi:10.4249/scholarpedia.1358. 
4. ↑ Gerd Simon Schmidt: Synchronization of Oscillators and Global Output Regulation for Rigid Body Systems. Logos Verlag Berlin, 2014, ISBN 3-8325-3790-2, S. 11–16 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. ↑ Niklas Luhmann, Organisation und Entscheidung (Opladen [u. a.]: Westdt. Verl., 2000). S. 224