Ένας ταλαντωτής είναι μια ηλεκτρονική ή μηχανική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός ταλαντούμενου ή περιοδικού ηλεκτρονικού σήματος, συχνά ενός ημιτονοειδούς κύματος. Γενικά, ένας ταλαντωτής μετατρέπει το DC από τροφοδοτικό σε σήμα AC. Έτσι, αυτά ισχύουν για ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρονικών συσκευών που κυμαίνονται από απλές γεννήτριες CLK έως ψηφιακές συσκευές, σύνθετους υπολογιστές κ.λπ. τύπους ταλαντωτών διαθέσιμα που χρησιμοποιούνται με βάση την απαίτηση όπως αρμονικό, συντονισμένο κύκλωμα, κρύσταλλο RC κ.λπ. Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει έναν από τους τύπους ταλαντωτών όπως τοπικός ταλαντωτής – εργασία με εφαρμογές.
Τι είναι ένας Τοπικός Ταλαντωτής;
Ένας τοπικός ταλαντωτής είναι ένας τύπος ταλαντωτή που χρησιμοποιείται για την τροποποίηση της συχνότητας του σήματος με έναν μείκτη σε έναν δέκτη. Αυτή η διαδικασία τροποποίησης συχνότητας σήματος που ονομάζεται επίσης ετεροδυνάμωση δημιουργεί τις συχνότητες αθροίσματος και διαφοράς από τη συχνότητα του ταλαντωτή και τη συχνότητα του σήματος εισόδου. Σε διάφορους δέκτες, οι λειτουργίες αυτού του ταλαντωτή και του μίκτη συνδυάζονται σε ένα μόνο στάδιο γνωστό ως μετατροπέας που μειώνει την κατανάλωση ενέργειας, το κόστος και τον χώρο. Ένας τοπικός ταλαντωτής παράγει ένα ημιτονοειδές σήμα που περιλαμβάνει μια συχνότητα έτσι ώστε ο δέκτης να είναι ικανός να παράγει την ακριβή ενδιάμεση συχνότητα ή την προκύπτουσα συχνότητα για περαιτέρω ενίσχυση καθώς και τη μετατροπή σε ανίχνευση ήχου.
Λειτουργεί τοπικός ταλαντωτής
Ο τοπικός ταλαντωτής που λειτουργεί με έναν μίκτη σε έναν υπερετερόδυνο ραδιοφωνικό δέκτη φαίνεται παρακάτω. Γενικά, ένας υπερετερόδυνος ραδιοφωνικός δέκτης αναμιγνύει τη συχνότητα του λαμβανόμενου σήματος με τη συχνότητα του παραγόμενου σήματος μέσω ενός τοπικού ταλαντωτή.
Πρώτον, ο δέκτης λαμβάνει τα σήματα από την κεραία. Μετά από αυτό, αυτά τα σήματα τροφοδοτούνται στον ενισχυτή RF. Σε αυτόν τον ενισχυτή, τα σήματα συντονίζονται για την αφαίρεση ανεπιθύμητων σημάτων από άλλες συχνότητες.
Από τον ενισχυτή RF, τα συντονισμένα σήματα αναμιγνύονται με τα εισερχόμενα σήματα τοπικής συχνότητας που παράγονται από έναν τοπικό ταλαντωτή. Αυτή η διαδικασία ανάμειξης μπορεί να γίνει μέσα στο μίξερ και δημιουργεί ένα IF (ενδιάμεση συχνότητα).
Το IF που σχηματίζεται από την ανάμειξη είναι πιο κατάλληλο για επεξεργασία από την αρχική συχνότητα φορέα.
Μετά από αυτό, η ενδιάμεση συχνότητα ενισχύεται και φιλτράρεται. Άρα αυτό το πλάτος απλώς διατηρείται μέσω ενός περιοριστή. Έτσι, κατά τη διάρκεια του φιλτραρίσματος, μπορούν να επιλεγούν τα σήματα ενός συγκεκριμένου καναλιού. Σε σύγκριση με το φιλτράρισμα ραδιοσυχνοτήτων, το φίλτρο IF μπορεί να ρυθμιστεί καλά από το φίλτρο ραδιοσυχνοτήτων επειδή είναι κυρίως σχεδιασμένο για σταθερή συχνότητα.
Μετά από αυτό, αυτό το σήμα δίνεται σε έναν αποδιαμορφωτή που είναι επίσης γνωστός ως ανιχνευτής FM. Έτσι αυτός ο ανιχνευτής απλώς αποδιαμορφώνει την έξοδο. Έτσι, είναι επίσης εφικτή η εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών αποδιαμορφωτών για να επιτευχθεί η προτιμώμενη μορφή εξόδου.
Μετά από αυτό, αυτό το αποδιαμορφωμένο σήμα ενισχύεται με ένα μεγάφωνο όπου μετατρέπεται σε ηχητικά σήματα με ακουστική συχνότητα.
Έτσι, η ειδικότητα του υπερετερόδυνου δέκτη FM είναι να αναμιγνύει την αρχική εισερχόμενη συχνότητα από μια πηγή με την παραγόμενη συχνότητα, κατά συνέπεια, αυτό επιτρέπει στον δέκτη να φιλτράρει και να επιλέξει μόνο τα προτιμώμενα σήματα RF.
Διάγραμμα κυκλώματος τοπικού ταλαντωτή
Εδώ, θα εξηγήσουμε τον τοπικό ταλαντωτή που λειτουργεί στον υπερετερόδυνο δέκτη. Το διάγραμμα κυκλώματος ενός υπερετερόδυνου δέκτη που χρησιμοποιεί έναν τοπικό ταλαντωτή φαίνεται παρακάτω.
Ένας ετερόδυνος δέκτης είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που μεταδίδει ένα σήμα από ένα σήμα φορέα σε ένα άλλο σήμα φορέα μέσω διαφορετικής συχνότητας. Αναμιγνύει το σήμα i/p με ένα παραγόμενο κύμα μέσω ενός ταλαντωτή για να δημιουργήσει δύο νέα σήματα που είναι γνωστά ως beats. Η ετεροδύναμη είναι μια εύκολη διαδικασία που διέπεται από τους νόμους της τριγωνομετρίας, οι περισσότερες ετεροδύνες είναι πολύ περίπλοκες συσκευές με πολλές ενισχυτές & φίλτρα.
Εδώ, ένα beat είναι ένα σήμα που παράγεται από δύο σήματα i/pt από διαφορετικές συχνότητες. Γενικά, ένας ετερόδυνος δέκτης παράγει δύο παλμούς, όπου ο ένας παλμός έχει μια συχνότητα που είναι η ποσότητα των μικτών συχνοτήτων, ενώ ο άλλος ρυθμός έχει μια συχνότητα που είναι η διακύμανση μεταξύ των μικτών συχνοτήτων. Έτσι, για παράδειγμα, ένα σήμα i/p που περιλαμβάνει ένα φέρον κύμα 10MHz αναμιγνύεται με ένα σήμα φορέα 15MHz για να κάνει δύο παλμούς o/p. Ο υψηλότερος ρυθμός έχει συχνότητα 25 Mhz και ο χαμηλότερος έχει συχνότητα 5 MHz.
Ο υπερετερόδυνος δέκτης χρησιμοποιεί την αρχή της ετεροδύνης για να επιτρέψει την αναγνώριση σημάτων υψηλής συχνότητας μέσω δεκτών χαμηλής συχνότητας. Μόλις ένα σήμα εισέλθει σε έναν υπερετερόδυνο δέκτη, τότε απλώς ενισχύεται και αναμειγνύεται από το σήμα τοπικού ταλαντωτή προτού φιλτραριστεί για να δημιουργήσει ένα IF (ενδιάμεση συχνότητα). Συνήθως, ενισχύεται και φιλτράρεται ξανά πριν φτάσει στην έξοδο. Ο δέκτης συντονίζεται αλλάζοντας τη συχνότητα κύματος ταλαντωτή.
Υπάρχουν πολλοί τοπικοί ταλαντωτές που χρησιμοποιούνται ευρέως σε ραδιοφωνικούς δέκτες είναι? ο ταλαντωτής Hartley, ο ταλαντωτής συλλέκτη Tuned και ο ταλαντωτής κρυστάλλων.
Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα για το Ταλαντωτής Hartley .
Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα για το Συντονισμένος ταλαντωτής συλλέκτη .
Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα για το κρυσταλλικός ταλαντωτής .
Τύπος συχνότητας τοπικού ταλαντωτή
Στον τοπικό ταλαντωτή, όταν ο μείκτης παράγει και τις δύο συχνότητες αθροίσματος και διαφοράς, είναι εφικτό να παραχθεί το σήμα IF 455 kHz εάν ο ταλαντωτής βρίσκεται είτε κάτω είτε πάνω από το IF.
Περίπτωση 1:
Όταν ο τοπικός ταλαντωτής είναι πάνω από το IF, τότε πρέπει να συντονιστεί από περίπου 1 έως 2 MHz. Κανονικά, είναι ο πυκνωτής μέσα σε ένα συντονισμένο κύκλωμα RLC, ο οποίος αλλάζει για να ρυθμίσει την κεντρική συχνότητα όταν ο επαγωγέας είναι σταθερός.
Από fc = 1/2π√LC
Με την επίλυση C = 1/L(2πfc)^2
Μόλις η συχνότητα συντονισμού είναι η υψηλότερη, τότε ο πυκνωτής συντονισμού είναι ελάχιστος. Όταν γνωρίζουμε το εύρος συχνοτήτων που θα δημιουργηθεί, μπορούμε να συμπεράνουμε το απαιτούμενο εύρος χωρητικότητας.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Περίπτωση 2:
Όταν ο τοπικός ταλαντωτής είναι κάτω από το IF, τότε ο ταλαντωτής πρέπει να συντονιστεί περίπου από 45 kHz έως 1145 kHz. Ετσι,
Cmax/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Με αυτόν τον τύπο εύρους, δεν είναι πρακτικό να φτιάξετε έναν συντονιζόμενο πυκνωτή. Έτσι, ο ταλαντωτής σε έναν κανονικό δέκτη AM βρίσκεται πάνω από τη ραδιοφωνική ζώνη.
Γιατί χρησιμοποιούνται Τοπικοί Ταλαντωτές;
Αυτοί οι ταλαντωτές χρησιμοποιούνται για την αλλαγή μιας συχνότητας σήματος με έναν μείκτη σε έναν δέκτη.
Γιατί η συχνότητα τοπικού ταλαντωτή είναι υψηλότερη;
Η συχνότητα του ταλαντωτή είναι πάντα υψηλότερη σε σύγκριση με τη συχνότητα σήματος, επειδή μια υψηλότερη συχνότητα προτιμάται κανονικά σε έναν δέκτη υπέρ ετεροδύναμου για να αφήνει μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ της διαφοράς μεταξύ της κατά τα άλλα ενδιάμεσης συχνότητας και άλλων δύο συχνοτήτων, έτσι ώστε το σήμα ενδιάμεσης συχνότητας να περνάει πιο απλά. ένα φίλτρο και τα δύο αρχικά σήματα θα εξασθενήσουν.
Πλεονεκτήματα
ο πλεονεκτήματα ενός τοπικού ταλαντωτή περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Ο τοπικός ταλαντωτής σε ένα σύστημα ραδιοεπικοινωνίας είναι η κύρια πηγή θορύβου φάσης.
- Στους ραδιοφωνικούς δέκτες, οι λειτουργίες τόσο του συνδυασμένου τοπικού ταλαντωτή όσο και του μίκτη σε μία μόνο ενεργή συσκευή μειώνουν την τιμή, τον χώρο και την κατανάλωση της κατανάλωσης ενέργειας.
- Αυτός ο ταλαντωτής επεξεργάζεται ένα σήμα σε σταθερή συχνότητα για να βελτιώσει την απόδοση ενός ραδιοφωνικού δέκτη.
Εφαρμογές
ο εφαρμογές τοπικών ταλαντωτών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Οι τοπικοί ταλαντωτές χρησιμοποιούνται σε πολλά κυκλώματα επικοινωνιών όπως αποκωδικοποιητές καλωδιακής τηλεόρασης, μόντεμ, συστήματα τηλεμετρίας, συστήματα αναμετάδοσης μικροκυμάτων, συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης συχνότητας που χρησιμοποιούνται σε τηλεφωνικούς κορμούς, ραδιοτηλεσκόπια, ατομικά ρολόγια και στρατιωτικά ηλεκτρονικά συστήματα αντίμετρων.
- Αυτά χρησιμοποιούνται σε υπερετερόδυνους δέκτες και συστήματα ραδιοεπικοινωνίας.
- Αυτοί οι ταλαντωτές είναι απαραίτητοι κάθε φορά που χρησιμοποιείται ετεροδυνάμωση στις αρχιτεκτονικές των δεκτών για να αλλάξουν
- Τα σήματα HF σε ένα φάσμα IF για εύκολη επεξεργασία.
- Οι συχνότητες μικροκυμάτων στη λήψη δορυφορικής τηλεόρασης χρησιμοποιούνται από τον δορυφόρο μέχρι την κεραία λήψης για να μετατραπούν σε χαμηλότερες συχνότητες μέσω ενός ταλαντωτή και μίκτη τοποθετώντας στην κεραία.
Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση ενός τοπικού ταλαντωτή – εργασία με εφαρμογές. Αυτός ο ταλαντωτής παίζει βασικό ρόλο στον δέκτη FM. Είναι το πιο σημαντικό κύκλωμα σε ολόκληρο τον δέκτη, επειδή οποιαδήποτε αστάθεια ή μετατόπιση εντός του ταλαντωτή θα μετατραπεί σε μετατόπιση & αστάθεια εντός του λαμβανόμενου σήματος. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιος τύπος ταλαντωτή χρησιμοποιείται ως τοπικός ταλαντωτής;
