An ostsillaator on elektrooniline vooluahel kasutatakse sisendi alalisvoolu muutmiseks väljundiks vahelduvvool. Sellel võib olla laiaulatuslik lainekuju, millel on rakenduse põhjal erinevad sagedused. Ostsillaatoreid kasutatakse mitmes rakenduses nagu katseseadmed, mis genereerivad mis tahes neist lainekujudest, näiteks sinusoid-, saehamba-, ruudu- ja kolmnurkse lainekuju. LC-ostsillaatorit kasutatakse tavaliselt sees RF-ahelad tänu nende kvaliteetsetele faasimüra omadustele ja hõlpsale rakendamisele. Põhimõtteliselt on ostsillaator võimendi, mis sisaldab positiivset või negatiivset tagasisidet. Sisse elektroonilise vooluahela kujundus , on põhiprobleemiks võimendi võnkumise peatamine, kui proovitakse ostsillaatoreid võnkumiseks hankida. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet LC-ostsillaatorist ja vooluringi töö .
Mis on LC-ostsillaator?
Põhimõtteliselt kasutab ostsillaator positiivset tagasisidet ja genereerib o / p sageduse ilma sisendsignaali kasutamata. Seega on need isekandvad ahelad, mis genereerivad perioodilise o / p lainekuju täpse sagedusega. LC-ostsillaator on omamoodi ostsillaator, kus paakkontuuri (LC) kasutatakse nõutava positiivse tagasiside andmiseks võnkumiste säilitamiseks.
lc-ostsillaator ja selle sümbol
Seda vooluringi nimetatakse ka LC häälestatud või LC resonantsahelaks. Need ostsillaatorid saavad FET, BJT, Op-Amp, MOSFET jne. LC-ostsillaatorite rakendused hõlmavad peamiselt sagedussegureid, RF-signaaligeneraatoreid, tuunereid, RF-modulaatoreid, siinusgeneraatoreid jne. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki Kondensaatori ja induktori erinevus
LC ostsillaatori vooluahela skeem
LC-vooluring on elektriskeem, mida saab ehitada induktori ja kondensaatoriga, kus induktorit tähistatakse tähega 'L' ja kondensaator tähistatakse tähega „C”, mis on ühendatud ühes vooluringis. Vooluring töötab nagu elektriline resonaator, mis salvestab energiat võnkumiseks vooluahela resonantssagedusel.
lc-ostsillaatori ahel
Neid ahelaid kasutatakse kas signaali valimiseks konkreetsel sagedusel liit signaali kaudu, muidu genereerides kindla sagedusega signaale. Need vooluringid töötavad nagu peamised komponendid mitmesugustes elektroonikaseadmetes nagu raadioseadmed, vooluringid nagu filtrid, tuunerid ja ostsillaatorid. See vooluring on täiuslik mudel, mis kujutab ette, et energia hajumine ei toimu vastupanu tõttu. Selle vooluahela põhiülesanne on võnkuda läbi kõige väiksema amortisatsiooni, et takistus oleks võimalikult väike.
LC ostsillaatori tuletis
Kui ostsillaatori ahel pingestatakse stabiilse pingega, kasutades aja muutmise sagedust, muutub pärast seda ka RL ja ka RC reaktants. Seetõttu saab o / p sagedust ja amplituudi muuta, kui kontrastiks on i / p signaal.
Induktiivne reaktants ja sagedus võivad olla üksteisega otseselt proportsionaalsed, samas kui sagedus ja mahtuvuslik reaktants võivad olla üksteisega pöördvõrdelised. Niisiis, väiksematel sagedustel on induktiivpooli induktori mahtuvuslik reaktants äärmiselt väike, toimib nagu lühis, samas kui mahtuvuslik reaktants on suurem ja toimib nagu avatud ahel.
Kõrgematel sagedustel toimub vastupidine, st mahtuvuslik reaktants toimib lühisena, induktiivne aga avatud vooluahelana. Induktori ja kondensaatori kindla kombinatsiooni ahel muutub häälestatud või resonantssageduseks nii mahtuvusliku kui ka induktiivse reaktantsi korral on samad ja peatuvad üksteisega.
Seetõttu on voolu takistamiseks vooluahelas lihtsalt takistus ja seega ei saa pinge seda tekitada LC faasinihke ostsillaator voolu resonantsahela abil. Niisiis on voolu ja pinge voog üksteisega faasis.
Jätkuvate võnkumiste saavutamiseks tuleb anda pinge komponentidele nagu induktor ja kondensaator. Selle tulemusena kasutab LC-ostsillaator võnkumiste genereerimiseks LC-d või paagi ahelat.
Võnkumiste sagedust saab tekitada paagi ahelast, mis sõltub täielikult induktorist, kondensaatori väärtustest ja nende resonantsi seisundist. Nii et seda saab öelda järgmise valemi abil.
XL = 2 * π * f * L
XC = 1 / (2 * π * f * C)
Me teame, et resonantsi korral on XL võrdne XC-ga. Seega saab võrrandist järgmine.
2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)
Kui võrrandit saab lühendada, siis võrrand LC-ostsillaatori sagedus sisaldab järgmist.
f2 = 1 / ((2π) * 2 LC)
f = 1 / (2π √ (LC))
LC-ostsillaatorite tüübid
LC ostsillaator klassifitseeritakse erinevat tüüpi mis sisaldavad järgmist.
Häälestatud kollektori ostsillaator
See ostsillaator on LC ostsillaatori põhitüüp. Selle vooluahela saab ehitada kondensaatori ja trafo abil, ühendades paralleelselt ostsillaatori kollektorahelat. Mahuti vooluringi saab moodustada trafo kondensaator ja pea. Trafo moll toidab osa paagi ahelas tekkinud võnkumistest transistori alusele. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki Häälestatud kollektori ostsillaator
Häälestatud baasosillaator
See on ühte tüüpi LC-transistori ostsillaator kõikjal, kus see vooluahel asub transistoritaolise maapinna ja aluse kahe klemmi vahel. Häälestatud vooluahelat saab moodustada trafo kondensaatori ja peapooli abil. Trafo väiksemat mähist kasutatakse tagasisidena.
Hartley ostsillaator
See on omamoodi LC-ostsillaator kõikjal, kus paagi ahel sisaldab ühte kondensaatorit ja kaks induktiivpooli . Kondensaator on ühendatud paralleelselt ja induktorid on järjestikku ühendatud seeria kombinatsiooniga. Selle ostsillaatori valmistas Ralph Hartley aastal 1915. Ta on Ameerika teadlane. Tüüpilise Hartley ostsillaatori töösagedus on vahemikus 20 kHz – 20MHz. Selle saab ära tunda kasutades FET , BJT, muidu op-amprid . Lisateabe saamiseks vaadake seda linki Hartley ostsillaator
Kolpitsi ostsillaator
See on teist tüüpi ostsillaator kõikjal, kus paagi ahelat saab ehitada ühe induktori ja kahe kondensaatoriga. Nende kondensaatorite ühendamine võib toimuda järjestikku, samal ajal kui induktori saab paralleelselt ühendada kondensaatori jadakombinatsiooni suunas.
Selle ostsillaatori moodustasid teadlased, nimelt Edwin Colpitts 1918. aastal. Selle ostsillaatori töösageduste vahemik on 20 kHz - MHz. See ostsillaator sisaldab kõrgemat sagedustugevust, erinevalt Hartley ostsillaatorist. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki Kolpitsi ostsillaator
Clappi ostsillaator
See ostsillaator on Colpittsi ostsillaatori muudatus. Selles ostsillaatoris saab lisakondensaatori järjestikku ühendada paagi ahela induktori suunas. Selle kondensaatori saab muutuva sagedusega rakendustes muuta ebaühtlaseks. See lisakondensaator eraldab ülejäänud kaks kondensaatorid nii transistori parameetri mõjudest nagu ristmiku mahtuvus kui ka sageduse tugevuse suurendamine.
Rakendused
Neid ostsillaatoreid kasutatakse laialdaselt kõrgsageduslike signaalide tootmiseks, seetõttu nimetatakse neid ka RF ostsillaatoriteks. Kasutades kondensaatorite ja induktiivpoolid , Tõenäoliselt genereeritakse suurem sagedusala, näiteks> 500 MHz.
LC-ostsillaatorite rakendused hõlmavad peamiselt raadio-, televisiooni-, kõrgsageduskütte- ja raadiosagedusgeneraatoreid jne. See ostsillaator kasutab paakkontuuri, mis sisaldab kondensaatorit C ja induktorit L.
LC ja RC ostsillaatori erinevus
Me teame, et RC-võrk pakub regeneratiivset tagasisidet ja otsustab sageduse toimimise RC-ostsillaatorites. Iga ostsillaator, mida me eespool käsitlesime, kasutab resonantset LC paagi ahelat. Me teame, et see, kuidas see mahuti vooluring salvestab energiat vooluringi kasutatud komponentides, nagu kondensaator ja induktor.
Peamine erinevus LC- ja RC-ahelate vahel on see, et RC-ostsillaatoris olev sageduse otsustamise seade ei ole LC-ahel. Mõelgem, et LC-ostsillaatorit saab resonantspaagis oleva ostsillaatori toimimise tõttu kasutada eelhajutamist nagu klass A, muidu klass C. RC-ostsillaator peaks kasutama A-klassi eelhälvet, kuna RC-sagedusseadme määramine ei sisalda paagi ahela võnkumise võimet.
Seega on see kõik mis on LC võnkumine ja kõrvalekalle vooluringi abil. Siin on teile küsimus, millised on selle eelised LC-ahel ?
