نوسان ساز - طبقه بندی ، نحوه کار ، معیار Barkhausen ، مزیت

ساخت وبلاگ

نوسان ساز یک مدار الکترونیکی است که به تبدیل DC به AC کمک می کند. در این پست در مورد نوسانگر ، انواع مختلف آن ، نحوه کار ، معیار Barkhausen ، برنامه های کاربردی ، مزایا و معایب بحث خواهد شد.

لطفا JavaScript را فعال کنید

نوسان ساز چیست

نوسان سازها مدارهای الکترونیکی هستند که بسته به نوع نوسان سازهای مورد استفاده ، سیگنال خروجی را به صورت سینوسی ، غیر سینوسیئیدی تولید می کنند.

Introduction to Oscillator

شکل 1 - آشنایی با نوسان ساز

DC را به AC یا شکل موج دوره ای تبدیل می کند. این مدارها اساساً در ساعت ، ساعت رایانه ، گیرنده های رادیویی و غیره استفاده می شوند. این مدارها بر اساس اصل بازخورد مثبت و بازخورد احیا کننده کار می کنند. فرکانس عملیاتی از کمتر از 1 چرخه/ ثانیه تا میلیارد ها چرخه در ثانیه متغیر است.

شکل 2 نمودار بلوک اصلی نوسان ساز را نشان می دهد که از مدار نوسان ، تقویت کننده و یک شبکه بازخورد تشکیل شده است. مدار نوسان می تواند شبکه RC ، شبکه LC یا کوارتز باشد. تقویت کننده DC را به AC تبدیل می کند. خروجی تقویت کننده از طریق شبکه بازخورد به مدار نوسان ارائه می شود. نوسانات تولید شده توسط مدار نوسان به عنوان ورودی به تقویت کننده عمل می کند.

Block Diagram of Oscillator

شکل 2 - نمودار بلوک مدار نوسان

معیار Barkhausen

  • بزرگی افزایش کلی در اطراف حلقه وحدت است
  • تغییر فاز کلی در اطراف حلقه یا صفر یا چند برابر 360 درجه است.

انواع نوسان ساز

آنها به طور گسترده ای به عنوان طبقه بندی می شوند:

  • نوسان سازهای بازخورد (هارمونیک)
  • نوسان سازهای آرامش بخش

نوسان سازهای بازخورد (هارمونیک)

نوسان سازهای بازخورد نیز به نوسان ساز هارمونیک گفته می شود. در این نوع مدار نوسان ، کسری از خروجی بدون تغییر فاز به ورودی بازگردانده می شود. مدار نوسان بازخورد شامل یک تقویت کننده و مدار بازخورد مثبت است که باعث افزایش و ایجاد تغییر فاز می شود و در نتیجه میرایی ایجاد می شود. این مدارهای نوسان برای تولید شکل موج سینوسی استفاده می شوند. آنها از دو نوع هستند. آن ها هستند:

  • نوسان ساز RC
  • نوسان ساز LC

نوسان ساز RC

  • نوسان ساز پل وین
  • نوسان ساز تغییر فاز
نوسان ساز پل وین

خروجی تقویت کننده بین پایانه های A و C همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، که به عنوان ورودی به شبکه بازخورد عمل می کند ، اعمال می شود. در حالی که ورودی تقویت کننده از پایانه های مورب B و D تهیه می شود ، که خروجی شبکه بازخورد است. بنابراین ، تقویت کننده ورودی خود را از طریق شبکه بازخورد پل Wien تأمین می کند.

مقاومت ها ، خازن هایی که به صورت سری متصل می شوند و موازی در مورد فرکانس نوسان ساز تصمیم می گیرند و به عنوان شبکه سرب-لاگ نامیده می شوند. در فرکانس های پایین تر ، شبکه منجر می شود و در فرکانس های بالاتر ، شبکه عقب می ماند.

WeinBridge Circuit

شکل 3 - نوسان ساز پل وین

نوسان ساز تغییر فاز

این مدار از آمپلی فایر وارونه و سه مدار فیلتر با گذر بالا استفاده می کند. این بازخورد مثبت ایجاد می کند و به تغییر فاز نیاز دارد. خروجی آمپلی فایر معکوس به عنوان ورودی به شبکه بازخورد عمل می کند. سیگنال خروجی از شبکه بازخورد ورودی به آمپلی فایر است و بنابراین حلقه با نوسانات تولید 360 0 فاز ایجاد می شود.

Phase Shift Circuit

شکل 4 - نوسان ساز تغییر فاز

نوسان ساز LC

  • اسیلاتور هارتلی
  • نوسان ساز کلپیتس
اسیلاتور هارتلی

فراوانی نوسانات در این نوع نوسان ساز توسط مدار تنظیم شده ، متشکل از سلف و خازن ها تعیین می شود. شکل 5 نمودار مدار مدار نوسان هارتلی را نشان می دهد که در آن rcمقاومت جمع کننده و r استeمقاومت امیتر را نشان می دهد. حرف1و r2مقاومت ها شبکه تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند. این مدار مشابه پیکربندی تقویت کننده امیتر مشترک است.

هنگامی که برق روشن شود ، ترانزیستور شروع به انجام می کند که جریان جمع کننده را افزایش می دهد. این جریان به شارژ خازن ها کمک می کند. پس از اتهام آنها به حداکثر ، خازن ها شروع به تخلیه از طریق سلف های L می کنند1و من2بشرچرخه شارژ و تخلیه در مدار مخزن نوسانات ایجاد می کند. جریان نوسان ولتاژ AC را تولید می کند که 180 درجه خارج از فاز است.

خروجی تقویت کننده به عنوان ورودی در سلف L عمل می کند1و ولتاژ بازخورد از L2روی پایه ترانزیستور اعمال می شود. خروجی تولید شده با ولتاژ مدار مخزن در فاز است. این سیگنال تقویت می شود که دارای تغییر فاز خالص 360 0 است

Hartley Oscillators

شکل 5 - اسیلاتور هارتلی

نوسان ساز کلپیتس

این مدار از تقویت کننده معکوس تک مرحله ای و یک شبکه تغییر فاز L-C تشکیل شده است. این شبیه به پیکربندی جمع کننده مشترک است. خازن های ج1و سی2که به صورت سری متصل می شوند ، شبکه تقسیم کننده بالقوه را تشکیل می دهند که به ارائه ولتاژ بازخورد کمک می کند. ولتاژ تأمین کننده جمع آوری Vccاز طریق مقاومت r برای جمع کننده ترانزیستور اعمال می شودCکه حداکثر جریان جریان را از طریق ترانزیستور امکان پذیر می کند. خازن اتصال Ccدر مدار خروجی از جریان جریان DC به مدار مخزن جلوگیری می کند.

خروجی شبکه فاز تغییر L-C از محل اتصال L و C همراه است2به ورودی تقویت کننده در پایه از طریق خازن اتصال CC، که از DC جلوگیری می کند اما مسیر AC را فراهم می کند. ترانزیستور خود تغییر فاز 180 درجه ایجاد می کند و بازخورد خازنی تغییر فاز دیگری از 180 درجه را فراهم می کند. بنابراین ، تغییر فاز خالص 360 درجه بدست می آید که برای تولید نوسانات لازم است.

نوسانات برای اتصال پایه پایه ترانزیستور اعمال می شود و تقویت می شود. خروجی تقویت شده به مدار مخزن تغذیه می شود که نوسانات بدون فشار را تضمین می کند.

Colpitts Oscillator

شکل 6 - نوسان ساز کلپیتس

نوسان سازهای آرامش بخش

این مدار از یک مدار زمان بندی RC که توسط Schmitt Trigger هدایت می شود برای تولید شکل موج استفاده می کند. سیگنال حاصل یا یک موج مربع یا شکل موج غیر سینوسی است.

اسیلاتور چگونه کار می کند

برای درک اصل کار نوسان ساز ، اجازه دهید مدار نوسان بازخورد را همانطور که در شکل نشان داده شده است در نظر بگیریم. همانطور که می دانیم در این مدار ، بخشی از ولتاژ خروجی به ورودی که در فاز است بازگردانده می شود. این ولتاژ بازخورد در فاز برای تولید ولتاژ خروجی تقویت می شود و بخشی از این ولتاژ به عنوان ورودی به مدار بازخورد عمل می کند. این مدار ولتاژ بازخورد تولید می کند که به ورودی تغذیه می شود. این یک حلقه ایجاد می کند و شکل موج خروجی سینوسی به دست می آید. این به عنوان نوسان نامیده می شود.

در مدار زیر ، S IS Switch و A تقویت کننده است. در صورت باز بودن سوئیچ هیچ نوسان رخ نمی دهد. اگر مدار بسته شود ، اگر vi= ولتاژ ورودی ، سپس ولتاژ خروجی V0 = AvViو βV0= Vfولتاژ تغذیه شده به مدار باشد. اگر vf = Vi، سپس ولتاژ خروجی حتی در صورت عدم وجود ولتاژ ورودی نیز وجود دارد.

βAvبه عنوان افزایش حلقه خوانده می شود و برابر با وحدت است. از این رو ، می توان نتیجه گرفت که وقتی ولتاژ ورودی از یک مدار بسته خارج می شود ، اگر افزایش حلقه برابر با 1 باشد ، نوسانات را می توان در خروجی ایجاد کرد.

فارکس های ایرانی...
ما را در سایت فارکس های ایرانی دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : شبنم خلیلی بازدید : 91 تاريخ : دوشنبه 7 فروردين 1402 ساعت: 16:03