نوسان ساز چگونه کار می کند؟

ترانزیستورها ، تخته نان ، مقاومت ، خازن ، سیم پیچ القایی ، منبع تغذیه DC ، C. R. O ، سیم های اتصال و غیره

تئوری

مدار تانک

مدار که نوسانات الکتریکی از هر فرکانس مورد نظر را تولید می کند ، به عنوان یک مدار نوسان شناخته می شود. یک مدار نوسانی ساده یکی از مواردی است که حاوی خازن C و سلف L است که به طور موازی قرار می گیرد همانطور که نشان داده شده است

.

وقتی کلید k₁بسته است ، خازن C با صفحه فوقانی مثبت و صفحه پایین منفی شارژ می شود. حالا کلید k₁باز نگه داشته می شوددر این لحظه صفحه پایین دارای یک صفحه اضافی و فوقانی یک کسری الکترون است. این امر باعث ایجاد یک میدان الکتریکی در صفحات خازن در جهت نشان داده شده است.

هنگامی که کلید K بسته شد ، خازن خود را از طریق سلف تخلیه می کند و جریان الکترون هایی وجود دارد که توسط سر فلش نشان داده شده است. جریان جریان یک میدان مغناطیسی را در اطراف سیم پیچ سلف تنظیم می کند. با توجه به تأثیر استقرایی ، جریان به آرامی تا حداکثر مقدار که هنگام خازن کاملاً تخلیه می شود ، می شود. در آن لحظه انرژی الکترواستاتیک صفر است اما به دلیل حداکثر جریان جریان ، انرژی میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ سلف حداکثر است.

از آنجا که خازن به طور کامل تخلیه می شود ، میدان مغناطیسی کاهش می یابد. از آنجا که شار مغناطیسی مرتبط با تغییرات مدار ، یک E. M. F ایجاد می شود و این باعث می شود جریان جریان یابد. این جریان خازن را در جهت مخالف با صفحه فوقانی منفی و صفحه پایین مثبت خود شارژ می کند. در نهایت میدان مغناطیسی کاملاً متلاشی می شود. در این مرحله انرژی میدان مغناطیسی صفر است و انرژی الکترواستاتیک دوباره در حداکثر است.

به محض اینکه میدان مغناطیسی صفر باشد ، خازن که کاملاً شارژ می شود شروع به تخلیه می کند ، به همین دلیل جریان در جهت مخالف جریان می یابد و یک میدان مغناطیسی دوباره در اطراف سیم پیچ سلف تنظیم می شود. انرژی میدان مغناطیسی هنگامی که انرژی میدان الکتریکی صفر است حداکثر می شود.

اسیلاتور هارتلی

هارتلی نوسان ساز وسیله ای است که خروجی نوسان (سینوسی) تولید می کند. این شامل یک تقویت کننده مرتبط با یک مدار نوسان است که به آن مدار LC یا مدار مخزن نیز گفته می شود. عملکرد مدار مخزن تنظیم یک فرکانس خاص است.

نوسان سازهای LC به گونه ای طراحی شده اند که در محدوده رادیو فرکانس کار کنند. القاء آن در میکرو هنری خواهد بود. با این حال آنها همچنین می توانند برای تولید نوسانات در محدوده کم فرکانس صوتی طراحی شوند. اما برای عملکرد با فرکانس پایین ، سلف های مورد استفاده از نظر ارزش بسیار بزرگ ، یعنی Milli Henrie Range و از این رو از نظر فیزیکی بسیار بزرگ هستند.

مدار هنگامی که اجزای مناسب برای برآورده کردن معیارهای Barkhausen انتخاب می شوند ، نوسان می کند.

I. E. βA =+1 (ضریب بازخورد باید وحدت باشد).

همچنین باید یک بازخورد مثبت وجود داشته باشد ، جایی که A افزایش حلقه باز و β نسبت بازخورد است.

در اسیلاتور هارتلی ولتاژ بازخورد در سراسر L است₂و ولتاژ خروجی در سراسر L است₁

نسبت بازخورد

فراوانی نوسان توسط جایی که LE القاء مؤثر سیم پیچ L است داده می شود₁و من₂، توسط L_e =L₁+L₂

برای تقویت وفادار ، یک تقویت کننده ترانزیستور باید سه شرط اساسی را برآورده کند ، یعنی: (i) جریان مناسب جمع کننده سیگنال صفر ، (ب) ولتاژ مناسب تر پایه در هر فوری و (iii) ولتاژ جمع کننده مناسب در هر لحظه. این شرایط به عنوان تعصب ترانزیستور شناخته می شود. یکی از روش های به دست آوردن تعصب ترانزیستور توسط ترتیب تقسیم کننده بالقوه است.

مدار از یک ترتیب تقسیم کننده بالقوه تشکیل شده است.₁و r₂یک تقسیم کننده بالقوه در سراسر VCC تشکیل دهید. قطره ولتاژ V_R2در سراسر R₂تعصب رو به جلو ، در حالی که VCC عرضه معکوس را تعصب می کند ، جمع کننده را معکوس می کند.

طبق قضیه تقسیم کننده ولتاژ (شکل 1) ،

همانطور که دیده شد ، بنابراین ،

وت

همچنین،

این ارزش من_Cو v_CEنقطه Q را که به آن نقطه عملیاتی DC یا نقطه کاری نیز گفته می شود ، می دهد. آن را نقطه عملیاتی می نامند زیرا تغییرات I_Cو v_CEدر مورد این نقطه هنگام استفاده از سیگنال اتفاق می افتد. به آن نقطه سکوت (خاموش) یا نقطه Q نیز گفته می شود زیرا این نکته در I است_C-V_CEخصوصیات زمانی که ترانزیستور ساکت است یعنی در صورت عدم وجود سیگنال.

هنگامی که عرضه تغییر یافته است - یک ولتاژ V₁در سراسر L ساخته شده است₁و v₂در سراسر L₂.V₁خروجی نوسان ساز است. اختلاف فاز 180 0 بین ولتاژ L وجود دارد₁و من₂ولتاژ در طول L₂ (V₂) به عنوان سیگنال بازخورد داده می شود. از آنجا که آمپلی فایر در پیکربندی CE است ، اختلاف فاز 180 0 را ایجاد می کند. تقویت کننده قبل از آن و شبکه بازخورد در کنار هم اختلاف فاز 360 0 را ایجاد می کند. I. E ، یک بازخورد مثبت حاصل می شود و به عنوان نوسان ساز کار می کند.

پس از تأمین انرژی به مدار مخزن ، چرخه شروع می شود. خازن هر زمان که اختلاف بالقوه در صفحات آن وجود داشته باشد ، انرژی را در میدان الکتریکی خود ذخیره می کند. با شروع جریان از خازن و به سلف ، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد می شود. خازن انرژی خود را از دست می دهد و جریان همچنان در سلف ناشی از تأثیر انرژی در میدان مغناطیسی ادامه خواهد یافت. این جریان شروع به ارسال جریان به خازن ، در جهت معکوس می کند. چرخه سپس ، بارها و بارها ، در یک دوره (فرکانس) که توسط مقادیر سلف ، خازن تعیین می شود ، تکرار می شود. فرکانس نوسان توسط

این فرم موج خروجی ما است.

نتیجه

دامنه و فرکانس موج سینوس از اسیلاتور هارتلی = …… v. هرتز< pan> پس از تأمین انرژی به مدار مخزن ، چرخه شروع می شود. خازن هر زمان که اختلاف بالقوه در صفحات آن وجود داشته باشد ، انرژی را در میدان الکتریکی خود ذخیره می کند. با شروع جریان از خازن و به سلف ، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد می شود. خازن انرژی خود را از دست می دهد و جریان همچنان در سلف ناشی از تأثیر انرژی در میدان مغناطیسی ادامه خواهد یافت. این جریان شروع به ارسال جریان به خازن ، در جهت معکوس می کند. چرخه سپس ، بارها و بارها ، در یک دوره (فرکانس) که توسط مقادیر سلف ، خازن تعیین می شود ، تکرار می شود. فرکانس نوسان توسط