An oscilator je elektronsko vezje uporablja se za spreminjanje vhodnega enosmernega v izhodni izmenični tok. Ta ima lahko širok razpon valovnih oblik z različnimi frekvencami glede na aplikacijo. Oscilatorji se uporabljajo v več aplikacijah kot preskusna oprema, ki ustvarja katero koli od teh valovnih oblik, kot so sinusoidne, žagaste, kvadratne valove, trikotne valovne oblike. LC oscilator se običajno uporablja znotraj RF vezja zaradi kakovostnih lastnosti faznega hrupa in enostavne izvedbe. Oscilator je v osnovi ojačevalec, ki vključuje pozitivne ali negativne povratne informacije. V oblikovanje elektronskih vezij , glavna težava je ustaviti nihanje ojačevalnika, ko poskuša pridobiti oscilatorje za nihanje. Ta članek obravnava pregled LC oscilatorja in vezje deluje .
Kaj je LC oscilator?
Oscilator v osnovi uporablja pozitivne povratne informacije in generira frekvenco o / p brez uporabe vhodnega signala. To so torej samonosilna vezja, ki generirajo periodično valovno obliko o / p s točno določeno frekvenco. LC oscilator je neke vrste oscilator, pri katerem se rezervoarsko vezje (LC) uporablja za dajanje zahtevanih pozitivnih povratnih informacij za vzdrževanje nihanja.
lc-oscilator-in-njegov-simbol
To vezje imenujemo tudi LC nastavljeno ali LC resonančno vezje. Ti oscilatorji lahko razumejo s pomočjo FET, BJT, Op-Amp, MOSFET itd. LC oscilatorji vključujejo predvsem frekvenčne mešalnike, generatorje RF signalov, sprejemnike, RF modulatorje, generatorje sinusnih valov itd. Za več informacij glejte to povezavo Razlika med kondenzatorjem in induktorjem
LC oscilatorni diagram
LC vezje je električno vezje, ki ga je mogoče zgraditi z induktorjem in kondenzatorjem, kjer je induktor označen z „L“ in kondenzator je označen s „C“, ki sta povezana v enem vezju. Vezje deluje kot električni resonator, ki hrani energijo za nihanje na resonančni frekvenci vezja.
lc-oscilator-vezje
Ta vezja se uporabljajo bodisi za izbiro signala na določeni frekvenci skozi sestavljeni signal, ki sicer ustvarja signale na določeni frekvenci. Ta vezja delujejo kot glavne komponente znotraj različnih elektronskih naprav, kot so radijske naprave, vezja, kot so filtri, sprejemniki in oscilatorji. To vezje je popoln model, ki si predstavlja, da se odvajanje energije ne zgodi zaradi upora. Glavna naloga tega vezja je nihanje skozi najmanjše dušenje, da je upor čim manjši.
Izpeljava LC oscilatorja
Ko se oscilatorno vezje napaja s stabilno napetostjo s časovno spreminjajočo se frekvenco, se po tem spremeni tudi reaktanca RL in RC. Zato lahko frekvenco in amplitudo o / p spremenimo v primerjavi z i / p signalom.
Induktivna reaktanca in frekvenca sta lahko sorazmerno sorazmerni, frekvenca in kapacitivna reaktanca pa lahko obratno sorazmerni. Torej, pri manjših frekvencah je kapacitivna reaktanca induktorja induktorja izjemno majhna, deluje kot kratek stik, medtem ko je kapacitivna reaktanca večja in deluje kot odprto vezje.
Pri višjih frekvencah se bo zgodilo obratno, tj. Kapacitivna reaktanca deluje kot kratek stik, induktivna reaktanca pa deluje kot odprt krog. Vezje pri določeni kombinaciji induktorja in kondenzatorja bo nastavljeno ali resonančna frekvenca tako na reaktanci kapacitivne kot na induktivnosti bo enaka in se med seboj ustavi.
Zato bo v vezju preprosto upor za nasprotovanje trenutnemu toku in tako napetost ne more ustvariti LC oscilator faznega premika tok s pomočjo resonančnega vezja. Torej bo tok toka in napetosti v fazi med seboj.
Nadaljevanje nihanj je mogoče doseči z napajanjem komponent, kot so induktor in kondenzator. Kot rezultat, LC oscilator uporablja LC ali vezje rezervoarja za generiranje nihanja.
Frekvenco nihanja lahko dobimo iz kroga rezervoarja, ki je popolnoma odvisen od induktorja, vrednosti kondenzatorja in njihovega resonančnega stanja. Torej je to mogoče ugotoviti z uporabo naslednje formule.
XL = 2 * π * f * L
XC = 1 / (2 * π * f * C)
Vemo, da je v resonanci XL enak XC. Tako bo enačba postala naslednja.
2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)
Ko je enačbo mogoče skrajšati, potem enačba LC frekvenca oscilatorja vključuje naslednje.
f2 = 1 / ((2π) * 2 LC)
f = 1 / (2π √ (LC))
Vrste LC oscilatorjev
LC oscilator je razvrščen v različne vrste ki vključujejo naslednje.
Uglašen kolektorski oscilator
Ta oscilator je osnovni tip LC oscilatorja. To vezje je mogoče zgraditi s kondenzatorjem in transformatorjem tako, da se vzporedno poveže skozi kolektorsko vezje oscilatorja. Krog rezervoarja lahko tvorita kondenzator in glavni del transformatorja. Minor transformatorja napaja del nihanja, ki nastane v krogu rezervoarja, na dno tranzistorja. Za več informacij glejte to povezavo Uglašen kolektorski oscilator
Uglašen osnovni oscilator
To je ena vrsta LC tranzistorskih oscilatorjev, ne glede na to, kje je to vezje med obema priključkoma tranzistorja podobnih tal in baze. Uglašeno vezje lahko oblikujemo z uporabo kondenzatorja in glavne tuljave transformatorja. Manjša tuljava transformatorja se uporablja kot povratna informacija.
Oscilator Hartley
To je nekakšen LC oscilator, kjerkoli vezje rezervoarja vključuje en kondenzator in dve induktorji . Kondenzator je povezan vzporedno, induktorji pa zaporedno v kombinacijo serij. Ta oscilator je izumil Ralph Hartley leta 1915. Je ameriški znanstvenik. Delovna frekvenca tipičnega Hartleyevega oscilatorja je od 20 kHz do 20 MHz. Prepoznamo ga z uporabo FET , BJT, sicer op-ojačevalniki . Za več informacij glejte to povezavo Oscilator Hartley
Oscilator Colpitts
To je še ena vrsta oscilatorja, kjer koli je mogoče vezje rezervoarja zgraditi z enim induktorjem in dvema kondenzatorjema. Povezava teh kondenzatorjev se lahko izvede zaporedno, medtem ko je induktor mogoče priključiti vzporedno s serijsko kombinacijo kondenzatorja.
Ta oscilator so izdelali znanstveniki, in sicer Edwin Colpitts leta 1918. Delovno frekvenčno območje tega oscilatorja je od 20 kHz - MHz. Ta oscilator vključuje visoko frekvenčno jakost v primerjavi s Hartleyevim oscilatorjem. Za več informacij glejte to povezavo Oscilator Colpitts
Clapp oscilator
Ta oscilator je sprememba oscilatorja Colpitts. V tem oscilatorju se lahko doda dodatni kondenzator zaporedno na induktor v krogu rezervoarja. Ta kondenzator lahko postane neenakomeren pri aplikacijah s spremenljivo frekvenco. Ta dodatni kondenzator ločuje preostala dva kondenzatorji od efektov parametrov tranzistorja, kot je kapacitivnost spoja, pa tudi napreduje frekvenčno jakost.
Aplikacije
Ti oscilatorji se široko uporabljajo za izdelavo visokofrekvenčnih signalov, zato so ti poimenovani tudi kot RF oscilatorji. Z uporabo praktičnih vrednosti kondenzatorjev in induktorji , Verjetno je ustvariti višji frekvenčni obseg, kot je> 500 MHz.
Aplikacije LC oscilatorjev v glavnem vključujejo radio, televizijo, visokofrekvenčno ogrevanje in RF generatorje itd. Ta oscilator uporablja rezervoarsko vezje, ki vključuje kondenzator „C“ in induktor „L“.
Razlika med LC in RC oscilatorjem
Vemo, da omrežje RC ponuja regenerativne povratne informacije in odloča o delovanju frekvence znotraj oscilatorjev RC. Vsak oscilator, o katerem smo govorili zgoraj, uporablja resonančno vezje LC rezervoarja. Vemo, kako to vezje rezervoarja shranjuje energijo znotraj uporabljenih komponent v vezju, kot so kondenzator in induktor.
Glavna razlika med LC in RC vezji je, da naprava, ki odloča o frekvenci znotraj RC oscilatorja, ni LC vezje. Razmislite o tem, da lahko delovanje LC oscilatorja izvajamo s pristranskostjo, kot je razred A, sicer razred C zaradi delovanja oscilatorja v resonančni posodi. RC oscilator bi moral uporabiti pristranskost razreda A, saj določanje frekvenčne naprave RC ne vsebuje možnosti nihanja krogotoka rezervoarja.
Tu gre torej za to kaj je nihanje LC in odstopanje z uporabo vezja. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so prednosti LC vezje ?
