Ενα Ο ταλαντωτής είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα χρησιμοποιείται για την αλλαγή DC εισόδου σε έξοδο AC. Αυτό μπορεί να έχει ένα ευρύ φάσμα κυματομορφών με διαφορετικές συχνότητες με βάση την εφαρμογή. Οι ταλαντωτές χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές όπως δοκιμαστικός εξοπλισμός που δημιουργεί οποιαδήποτε από αυτές τις κυματομορφές όπως ημιτονοειδές, πριονωτό, τετράγωνο κύμα, τριγωνικές κυματομορφές. Το LC Oscillator χρησιμοποιείται συνήθως μέσα Κυκλώματα RF λόγω των υψηλής ποιότητας χαρακτηριστικών θορύβου φάσης καθώς και της εύκολης εφαρμογής. Βασικά, ένας ταλαντωτής είναι ένας ενισχυτής που περιλαμβάνει θετική ή αρνητική ανάδραση. Σε σχεδιασμός ηλεκτρονικών κυκλωμάτων , το κύριο πρόβλημα είναι να σταματήσει ο ταλαντωτής του ενισχυτή όταν προσπαθείτε να αποκτήσετε ταλαντωτές για να ταλαντώσετε. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του ταλαντωτή LC και λειτουργία κυκλώματος .
Τι είναι το LC Oscillator;
Βασικά, ένας ταλαντωτής χρησιμοποιεί θετική ανάδραση και δημιουργεί συχνότητα o / p χωρίς να χρησιμοποιεί σήμα εισόδου. Έτσι, αυτά είναι αυτο-υποστηριζόμενα κυκλώματα που παράγουν μια περιοδική κυματομορφή o / p σε μια ακριβή συχνότητα. Ο ταλαντωτής LC είναι ένα είδος ταλαντωτή όπου ένα κύκλωμα δεξαμενής (LC) χρησιμοποιείται για να δώσει την απαιτούμενη θετική ανατροφοδότηση για τη διατήρηση των ταλαντώσεων.
lc-ταλαντωτής-και-το-σύμβολο
Αυτό το κύκλωμα ονομάζεται επίσης ως συντονισμένο LC ή LC συντονιστικό κύκλωμα. Αυτοί οι ταλαντωτές μπορούν να καταλάβουν με τη βοήθεια των FET, BJT, Op-Amp, MOSFET , κλπ. Οι εφαρμογές των ταλαντωτών LC περιλαμβάνουν κυρίως μίκτες συχνότητας, γεννήτριες σήματος RF, δέκτες, διαμορφωτές RF, γεννήτριες ημιτονοειδών κλπ. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Διαφορά μεταξύ πυκνωτή και επαγωγέα
Διάγραμμα κυκλώματος ταλαντωτή LC
Ένα κύκλωμα LC είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που μπορεί να κατασκευαστεί με έναν επαγωγέα και έναν πυκνωτή όπου ο επαγωγέας συμβολίζεται με «L» και ο πυκνωτής συμβολίζεται με «C» και οι δύο συνδέονται σε ένα μόνο κύκλωμα. Το κύκλωμα λειτουργεί σαν ηλεκτρικός συντονιστής που αποθηκεύει ενέργεια για να ταλαντεύεται στη συχνότητα συντονισμού του κυκλώματος.
κύκλωμα lc-ταλαντωτή
Αυτά τα κυκλώματα χρησιμοποιούνται είτε για να επιλέξουν ένα σήμα στη συγκεκριμένη συχνότητα μέσω του σύνθετου σήματος, διαφορετικά παράγουν σήματα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Αυτά τα κυκλώματα λειτουργούν σαν κύρια συστατικά μέσα σε μια ποικιλία ηλεκτρονικών συσκευών όπως συσκευές ραδιοφώνου, κυκλώματα όπως φίλτρα, δέκτες και ταλαντωτές. Αυτό το κύκλωμα είναι ένα τέλειο μοντέλο που φαντάζεται ότι η απόσβεση της ενέργειας δεν συμβαίνει λόγω αντίστασης. Η κύρια λειτουργία αυτού του κυκλώματος είναι να ταλαντεύεται μέσω της λιγότερο απόσβεσης για να κάνει την αντίσταση ελάχιστη δυνατή.
Παράγωγο ταλαντωτή LC
Όταν το κύκλωμα του ταλαντωτή ενεργοποιείται με σταθερή τάση χρησιμοποιώντας συχνότητα αλλαγής χρόνου, μετά από αυτό αλλάζει επίσης η αντίδραση του RL, καθώς και του RC. Επομένως, η συχνότητα και το πλάτος του o / p μπορούν να αλλάξουν όταν έρχονται σε αντίθεση με το σήμα i / p.
Η επαγωγική αντίδραση και η συχνότητα μπορούν να είναι άμεσα ανάλογες μεταξύ τους, ενώ η συχνότητα και η χωρητική αντίδραση μπορεί να είναι αντιστρόφως ανάλογες μεταξύ τους. Έτσι, σε μικρότερες συχνότητες, η χωρητική αντίδραση του επαγωγέα του επαγωγέα είναι εξαιρετικά μικρή, όπως βραχυκύκλωμα, ενώ η χωρητική αντίδραση είναι υψηλότερη και λειτουργεί σαν ανοιχτό κύκλωμα.
Σε υψηλότερες συχνότητες, το αντίστροφο θα συμβεί δηλαδή, η χωρητική αντίδραση ενεργεί ως βραχυκύκλωμα ενώ η επαγωγική αντίδραση ενεργεί ως ανοιχτό κύκλωμα. Το κύκλωμα σε έναν συγκεκριμένο συνδυασμό επαγωγέα και πυκνωτή θα συντονιστεί ή συντονίζει συχνότητα και στις δύο αντιδράσεις του χωρητικού και επαγωγικού είναι το ίδιο και σταματά το ένα με το άλλο.
Επομένως, θα υπάρχει απλώς αντίσταση στο κύκλωμα για την αντίθεση της ροής ρεύματος και έτσι η τάση δεν μπορεί να παράγει το Ταλαντωτής μετατόπισης φάσης LC ρεύμα με τη βοήθεια ενός συντονισμένου κυκλώματος. Έτσι, η ροή ρεύματος και τάσης θα είναι σε φάση μεταξύ τους.
Οι συνεχείς ταλαντώσεις μπορούν να επιτευχθούν δίνοντας την τάση τροφοδοσίας στα εξαρτήματα όπως ο επαγωγέας και ο πυκνωτής. Ως αποτέλεσμα, ο ταλαντωτής LC χρησιμοποιεί το κύκλωμα LC ή δεξαμενής για να δημιουργήσει τις ταλαντώσεις.
Η συχνότητα ταλαντώσεων μπορεί να παραχθεί από το κύκλωμα δεξαμενής που βασίζεται πλήρως στις τιμές επαγωγέα, πυκνωτή και την κατάσταση συντονισμού τους. Έτσι μπορεί να δηλωθεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο.
XL = 2 * π * f * Λ
XC = 1 / (2 * π * f * C)
Γνωρίζουμε ότι, κατά τον συντονισμό, το XL είναι ίσο με το XC. Έτσι η εξίσωση θα γίνει όπως η ακόλουθη.
2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)
Μόλις η εξίσωση μπορεί να συντομευθεί τότε η εξίσωση του Συχνότητα ταλαντωτή LC περιλαμβάνει τα ακόλουθα.
f2 = 1 / ((2π) * 2 LC)
f = 1 / (2π √ (LC))
Τύποι ταλαντωτών LC
LC Ο ταλαντωτής ταξινομείται σε διαφορετικούς τύπους που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Συντονισμένος ταλαντωτής συλλεκτών
Αυτός ο ταλαντωτής είναι ένας βασικός τύπος ταλαντωτή LC. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να κατασκευαστεί με πυκνωτή και μετασχηματιστή συνδέοντας παράλληλα στο κύκλωμα συλλογής του ταλαντωτή. Το κύκλωμα του ρεζερβουάρ μπορεί να σχηματιστεί από τον πυκνωτή και το κύριο του μετασχηματιστή. Το μικρό του μετασχηματιστή τροφοδοτεί πίσω μέρος ενός τμήματος των ταλαντώσεων που δημιουργούνται εντός του κυκλώματος δεξαμενής στη βάση του τρανζίστορ. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Συντονιστής Συλλέκτη Ταλαντωτής
Συντονισμένος ταλαντωτής βάσης
Αυτό είναι ένα είδος ταλαντωτή τρανζίστορ LC όπου κι αν βρίσκεται αυτό το κύκλωμα μεταξύ των δύο ακροδεκτών του τρανζίστορ, όπως το έδαφος και η βάση. Το συντονισμένο κύκλωμα μπορεί να σχηματιστεί χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή & κύριο πηνίο ενός μετασχηματιστή. Το δευτερεύον πηνίο του μετασχηματιστή χρησιμοποιείται ως ανάδραση.
Hartley ταλαντωτής
Αυτό είναι ένα είδος ταλαντωτή LC όπου το κύκλωμα δεξαμενής περιλαμβάνει έναν πυκνωτή και δύο επαγωγείς . Ο πυκνωτής συνδέεται παράλληλα και οι επαγωγείς συνδέονται εν σειρά στον συνδυασμό σειρών. Αυτός ο ταλαντωτής δημιουργήθηκε από τον Ralph Hartley το έτος 1915. Είναι Αμερικανός επιστήμονας. Η τυπική συχνότητα λειτουργίας του ταλαντωτή Hartley κυμαίνεται από 20 kHz-20MHz. Μπορεί να αναγνωριστεί χρησιμοποιώντας ΦΕΤ , BJT, διαφορετικά op-ενισχυτές . Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Hartley ταλαντωτής
Ταλαντωτής Colpitts
Αυτό είναι ένα άλλο είδος ταλαντωτή όπου μπορεί να κατασκευαστεί το κύκλωμα της δεξαμενής με έναν επαγωγέα και δύο πυκνωτές. Η σύνδεση αυτών των πυκνωτών μπορεί να γίνει σε σειρά ενώ ο επαγωγέας μπορεί να συνδεθεί παράλληλα προς το συνδυασμό σειρών του πυκνωτή.
Αυτός ο ταλαντωτής δημιουργήθηκε από επιστήμονες, τον Edwin Colpitts το 1918. Το εύρος συχνότητας λειτουργίας αυτού του ταλαντωτή κυμαίνεται από 20 kHz - MHz. Αυτός ο ταλαντωτής περιλαμβάνει ανώτερη ισχύ συχνότητας σε αντίθεση με τον ταλαντωτή Hartley. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Ταλαντωτής Colpitts
Ταλαντωτής Clapp
Αυτός ο ταλαντωτής είναι μια αλλαγή του ταλαντωτή Colpitts. Σε αυτόν τον ταλαντωτή, ένας επιπλέον πυκνωτής μπορεί να συνδεθεί εν σειρά προς τον επαγωγέα εντός του κυκλώματος δεξαμενής. Αυτός ο πυκνωτής μπορεί να γίνει άνισος στις εφαρμογές μεταβλητής συχνότητας. Αυτός ο επιπλέον πυκνωτής χωρίζει τους υπόλοιπους δύο πυκνωτές από τα αποτελέσματα των παραμέτρων τρανζίστορ, όπως η χωρητικότητα διακλάδωσης, καθώς επίσης και προωθεί την ισχύ συχνότητας.
Εφαρμογές
Αυτοί οι ταλαντωτές χρησιμοποιούνται ευρέως για την παραγωγή σημάτων υψηλής συχνότητας, επομένως αυτοί ονομάζονται επίσης ως ταλαντωτές RF. Χρησιμοποιώντας τις πρακτικές τιμές των πυκνωτών & επαγωγείς , Είναι πιθανό να δημιουργηθεί υψηλότερο εύρος συχνοτήτων όπως> 500 MHz.
Οι εφαρμογές των ταλαντωτών LC περιλαμβάνουν κυρίως ραδιόφωνο, τηλεόραση, θέρμανση υψηλής συχνότητας και γεννήτριες ραδιοσυχνοτήτων κ.λπ. Αυτός ο ταλαντωτής χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα δεξαμενής που περιλαμβάνει έναν πυκνωτή «C» και έναν επαγωγέα «L».
Διαφορά μεταξύ LC και RC ταλαντωτή
Γνωρίζουμε ότι το δίκτυο RC προσφέρει αναγεννητική ανάδραση και αποφασίζει τη λειτουργία της συχνότητας εντός των ταλαντωτών RC. Κάθε ταλαντωτής που συζητάμε παραπάνω χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα δεξαμενής συντονισμού LC. Γνωρίζουμε ότι πώς αυτό το κύκλωμα δεξαμενής αποθηκεύει ενέργεια εντός των χρησιμοποιημένων εξαρτημάτων στο κύκλωμα, όπως πυκνωτής και επαγωγέας.
Η κύρια διαφορά μεταξύ των κυκλωμάτων LC και RC είναι ότι η συσκευή λήψης συχνότητας εντός του ταλαντωτή RC δεν είναι κύκλωμα LC. Λάβετε υπόψη, η λειτουργία ενός ταλαντωτή LC μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας πόλωση όπως η κλάση Α αλλιώς κατηγορία Γ λόγω της δράσης του ταλαντωτή στη δεξαμενή συντονισμού. Ο ταλαντωτής RC πρέπει να χρησιμοποιεί πόλωση κατηγορίας-Α, καθώς ο προσδιορισμός της συσκευής συχνότητας RC δεν περιέχει την ικανότητα ταλάντωσης ενός κυκλώματος δεξαμενής.
Επομένως, αυτό είναι όλο τι είναι το LC Oscillation και απόκλιση χρησιμοποιώντας το κύκλωμα. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα πλεονεκτήματα του Κύκλωμα LC ;
