Armstrongov oscilator, Colpitts, Clapp, Hartley , in kristalno nadzorovani oscilatorji so več vrst resonančnih LC povratnih oscilatorjev (LC elektronski oscilator). Armstrongov oscilator (znan tudi kot Meissnerjev oscilator) je pravzaprav LC povratni oscilator, ki uporablja kondenzatorje in induktorje v svojem povratnem omrežju. Oscilatorjsko vezje Armstrong je lahko zgrajeno iz tranzistorja, operativnega ojačevalnika, cevi ali nekaterih drugih aktivnih (ojačevalnih) naprav. Oscilatorji so na splošno sestavljeni iz treh osnovnih delov:
- Ojačevalnik To je ponavadi napetostni ojačevalnik in je lahko pristranski razred A, B ali C.
- Mreža za oblikovanje valov Ta je sestavljena iz pasivnih komponent, kot so filtrirna vezja, ki so odgovorna za oblikovanje valov in frekvenco proizvedenega vala.
- POZITIVNA povratna pot Del izhodnega signala se vrne nazaj na vhod ojačevalnika tako, da se povratni signal regenerira in ponovno ojača. Ta signal se spet napaja, da vzdržuje konstanten izhodni signal brez potrebe po zunanjem vhodnem signalu.
Spodaj sta podana dva pogoja za nihanje. Vsak oscilator mora izpolnjevati te pogoje, da lahko pravilno niha.
- Nihanja morajo potekati na določeni frekvenci. Frekvenca nihanja f je določena s krogotokom rezervoarja (L in C) in je približno podana z
Frekvenca nihanja
- Amplituda nihanja mora biti konstantna.
Armstrongov oscilatorni krog in njegovo delovanje
Armstrongov oscilator se uporablja za ustvarjanje sinusoidnega vala s konstantno amplitudo in dokaj konstantno frekvenco v danem RF območju. Običajno se uporablja kot lokalni oscilator v sprejemnikih, lahko se uporablja kot vir v generatorjih signalov in kot radiofrekvenčni oscilator v srednje- in visokofrekvenčnem območju.
Identifikacijske značilnosti Armstrongovega oscilatorja
- Uporablja LC uglašeno vezje za določitev frekvence nihanja.
- Povratne informacije se dosežejo z medsebojno induktivno sklopko med tuljarico in tirnim vezjem LC.
- Njegova frekvenca je dokaj stabilna, izhodna amplituda pa je razmeroma konstantna.
Armstrongov oscilatorni krog in njegovo delovanje
Zgornja slika prikazuje tipično Armstrongovo vezje z uporabo NPN BJT tranzistorja. Induktor L2 se imenuje Trickler Coil, ki bo zagotavljal povratne informacije (regeneracijo) na vhod BJT s posamičnim povezovanjem z L1. Nekateri signali v izhodnem vezju so L2 induktivno povezani z vhodnim vezjem. Osnovno vezje tranzistorja vsebuje vzporedno nastavljeno vezje rezervoarja z L1 in C1. Ta krog rezervoarja določa frekvenco nihanja oscilatorja.
Tu je C1 spremenljiv kondenzator za spreminjanje frekvence nihanja. Upor Rb zagotavlja foe = r pravilno količino prednapetostnega toka. DC pristranski tok teče od tal do oddajnika prek Re, iz baze, preko Rb in nato nazaj na pozitivno. Vrednost Rb in Re določa količino prednapetostnega toka (običajno Rb> Re). Upor Re zagotavlja stabilizacijo oddajnika za preprečevanje toplotnega uhajanja, kondenzator CE pa je obvodni kondenzator oddajnika.
Armstrongov oscilatorni krog in njegovo delovanje
Iz zgornjega vezja-sl. (A) je količina enosmernega toka določena z vrednostjo upora Rb. Kondenzator C v seriji z osnovo (B) je enosmerni kondenzator. To bo preprečilo, da bi tok enosmernega napajalnega toka tekel v L1, vendar omogoča, da signal, ki prihaja iz L1-C1, prehaja v bazo.
Tu je tranzistor v svojem oddajniškem osnovnem vezju usmerjen naprej. Nato bo skozi njega tekel tok emitor-kolektor. Torej iz zgornjih vezij fig (a & b) pride do signalnega toka, ko vezje niha. Torej, če bi se nihanja ustavila, torej z odpiranjem tuljave, bi imeli samo pravkar opisane enosmerne tokove.
Zgornja slika (b) prikazuje enosmerni tok emiter-kolektor. Tu je tranzistor v svojem oddajniškem osnovnem vezju usmerjen naprej. Nato bo skozi njega tekel tok emitor-kolektor. Torej iz zgornjih vezij fig (a & b) pride do signalnega toka, ko vezje niha. Torej, če bi se nihanja ustavila, torej z odpiranjem tuljave, bi imeli samo pravkar opisane enosmerne tokove.
Armstrongov oscilatorni krog in njegovo delovanje
Zgornja shema prikazuje, kje bi tekli signali v tem oscilatorju. Predpostavimo, da naj bi oscilator ustvaril sinusni val na 1MHz. To bo sinusni val, ki spreminja DC, ne AC. Ker večina aktivnih naprav ne deluje na izmenični tok. Ko je Armstrongov oscilator vklopljen, L1 in C1 začneta proizvajati nihanja na 1 MHz. To nihanje bi običajno padlo zaradi izgub v krogu rezervoarja (L1 in C1). Nihajna napetost na L1 in C1 je nameščena na vrhu enosmernega toka pristranskosti v osnovnem vezju. Torej v osnovnem vezju teče signalni tok 1 MHz, kot je prikazano zgoraj (v zeleni črti).
Tu je tok skozi upor Re zanemarljiv (kapacitivni upor CE pri 1MHz bi bil 1/10 vrednosti RE). Zdaj ta signal 1MHz v osnovnem vezju povzroči signal 1MHz v kolektorskem vezju (modro modra). Kondenzator na bateriji zaobide signal okoli napajanja. Ojačan signal teče v tuljavi. Žgečkljiva tuljava (L2) je induktivno povezana z L1 in L3 hkrati. Tako lahko vzamemo ojačeni izhodni signal iz L3.
Prednosti in slabosti
- Glavna prednost je v tem, da je konstrukcija cevnih oscilatorjev tipa Armstrong z uporabo nastavitvenega kondenzatorja, kjer je ena stran ozemljena. Ustvarja stabilno frekvenco in stabilno ojačan izhodni val.
- Glavna pomanjkljivost tega vezja je, da lahko nastale elektromagnetne vibracije vsebujejo zelo moteče harmonike, ki so v večini primerov nezaželene.
Uporabe Armstrongovega oscilatorja
- Uporablja se za generiranje sinusnih izhodnih signalov z zelo visoko frekvenco.
- Običajno se uporablja kot lokalni oscilator v sprejemnikih.
- Uporablja se v radijske in mobilne komunikacije.
- Uporablja se kot vir v generatorjih signalov in kot radiofrekvenčni oscilator v srednje- in visokofrekvenčnem območju.
Gre torej za oscilatorje An Armstrong in njegove aplikacije. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Poleg tega v primeru kakršnih koli dvomov glede tega koncepta ali izvajanja električnih in elektronskih projektov podajte svoje dragocene predloge s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, Kakšni so pogoji za nihanje?
