An oscilátor je elektronický obvod slouží ke změně vstupního DC na výstupní AC. To může mít širokou škálu průběhů s různými frekvencemi založenými na aplikaci. Oscilátory se používají v několika aplikacích jako testovací zařízení, které generuje některý z těchto tvarů vln jako sinusový, pilovitý, čtvercový, trojúhelníkový. LC oscilátor se obvykle používá uvnitř RF obvody díky jejich vysoce kvalitním charakteristikám fázového šumu a snadné implementaci. V zásadě je oscilátor zesilovač, který zahrnuje pozitivní nebo negativní zpětnou vazbu. v design elektronických obvodů , hlavním problémem je zastavit oscilaci zesilovače při pokusu o získání oscilátorů k oscilaci. Tento článek pojednává o přehledu LC oscilátoru a funkční obvod .

Co je LC oscilátor?

V zásadě oscilátor používá pozitivní zpětnou vazbu a generuje o / p frekvenci bez použití vstupního signálu. Jedná se tedy o samonosné obvody, které generují periodický průběh o / p na přesné frekvenci. LC oscilátor je druh oscilátoru, kde se obvod nádrže (LC) používá k poskytnutí požadované pozitivní zpětné vazby pro udržení oscilací.

“schéma usměrňovače můstku s plnou vlnou ”

lc-oscilátor-a-jeho-symbol

Tento obvod se také nazývá LC laděný nebo LC rezonanční obvod. Tyto oscilátory mohou porozumět pomocí FET, BJT, Op-Amp, MOSFET atd. Mezi aplikace LC oscilátorů patří hlavně frekvenční směšovače, generátory RF signálu, tunery, RF modulátory, generátory sinusových vln atd. Více informací o tomto odkazu Rozdíl mezi kondenzátorem a induktorem

Schéma zapojení LC oscilátoru

Obvod LC je elektrický obvod, který lze sestavit s induktorem a kondenzátorem, kde je induktor označen písmenem „L“ a kondenzátor je označeno spojencem „C“ v jednom okruhu. Obvod funguje jako elektrický rezonátor, který ukládá energii k oscilaci na rezonanční frekvenci obvodu.

lc-oscilátorový obvod

Tyto obvody se používají buď k výběru signálu na konkrétní frekvenci prostřednictvím složeného signálu, který jinak generuje signály na konkrétní frekvenci. Tyto obvody fungují jako hlavní součásti v různých elektronických zařízeních, jako jsou rádiová zařízení, obvody, jako jsou filtry, tunery a oscilátory. Tento obvod je dokonalým modelem, který si představuje, že k rozptylu energie nedochází kvůli odporu. Hlavní funkcí tohoto obvodu je oscilovat minimálním tlumením, aby byl možný minimální odpor.

Odvození LC oscilátoru

Když je obvod oscilátoru napájen stabilním napětím pomocí frekvence měnící čas, poté se také změní reaktance RL, stejně jako RC. Proto lze frekvenci a amplitudu o / p změnit při kontrastu se signálem i / p.

Indukční reaktance a frekvence mohou být navzájem přímo úměrné, zatímco frekvence a kapacitní reaktance mohou být vzájemně nepřímo úměrné. Takže při menších frekvencích je kapacitní reaktance induktoru induktoru extrémně malá, funguje jako zkrat, zatímco kapacitní reaktance je vyšší a funguje jako otevřený obvod.

Při vyšších frekvencích dojde k obrácení, tj. Kapacitní reaktance funguje jako zkrat, zatímco indukční reaktance funguje jako otevřený obvod. Obvod na konkrétní kombinaci induktoru a kondenzátoru bude laděný nebo rezonanční kmitočet na reaktanci kapacitní i indukční jsou stejné a zastaví se navzájem.

Proto bude v obvodu jednoduše odpor, který bude bránit toku proudu, a proto napětí nemůže produkovat Oscilátor fázového posunu LC proud pomocí rezonančního obvodu. Tok proudu a napětí tedy bude ve fázi navzájem.

Pokračujících oscilací lze dosáhnout dodáním napětí do komponent, jako je induktor a kondenzátor. Výsledkem je, že LC oscilátor používá k generování oscilací LC nebo obvod nádrže.

Frekvenci oscilací lze vyprodukovat z obvodu nádrže, který zcela závisí na hodnotách induktoru, kondenzátoru a jejich stavu rezonance. Lze to tedy určit pomocí následujícího vzorce.

“budování variabilního stejnosměrného napájení ”

XL = 2 * π * f * L

XC = 1 / (2 * π * f * C)

Víme, že při rezonanci se XL rovná XC. Rovnice tedy bude vypadat jako následující.

2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)

Jakmile lze rovnici zkrátit, pak rovnici Frekvence LC oscilátoru zahrnuje následující.

f2 = 1 / ((2π) * 2 LC)

f = 1 / (2π √ (LC))

Typy LC oscilátorů

LC oscilátor je klasifikován do různých typů které zahrnují následující.

Vyladěný kolektorový oscilátor

Tento oscilátor je základní typ LC oscilátoru. Tento obvod lze vytvořit kondenzátorem a transformátorem paralelním připojením přes kolektorový obvod oscilátoru. Obvod nádrže může být tvořen kondenzátorem a hlavní částí transformátoru. Menší část transformátoru napájí zadní část části oscilací generovaných v obvodu nádrže k základně tranzistoru. Další informace naleznete na tomto odkazu Vyladěný kolektorový oscilátor

Vyladěný základní oscilátor

Jedná se o jeden druh LC tranzistorového oscilátoru všude, kde je tento obvod umístěn mezi dvěma svorkami tranzistoru, jako je zem a základna. Vyladěný obvod může být vytvořen pomocí kondenzátoru a hlavní cívky transformátoru. Vedlejší cívka transformátoru se používá jako zpětná vazba.

Hartleyův oscilátor

Jedná se o druh LC oscilátoru všude tam, kde obvod nádrže obsahuje jeden kondenzátor a dva tlumivky . Kondenzátor je zapojen paralelně a induktory jsou zapojeny do série do kombinace série. Tento oscilátor vytvořil Ralph Hartley v roce 1915. Je americkým vědcem. Typická pracovní frekvence oscilátoru Hartley se pohybuje od 20 kHz do 20 MHz. To lze rozpoznat pomocí FET , BJT, jinak operační zesilovače . Další informace naleznete na tomto odkazu Hartleyův oscilátor

Colpittsův oscilátor

Toto je další druh oscilátoru všude tam, kde lze obvod nádrže postavit s jedním induktorem a dvěma kondenzátory. Zapojení těchto kondenzátorů lze provést do série, zatímco induktor lze zapojit paralelně k sériové kombinaci kondenzátoru.

Tento oscilátor vyrobili vědci, jmenovitě Edwin Colpitts v roce 1918. Rozsah provozní frekvence tohoto oscilátoru se pohybuje od 20 kHz - MHz. Tento oscilátor obsahuje vynikající frekvenční sílu na rozdíl od Hartleyho oscilátoru. Další informace naleznete na tomto odkazu Colpittsův oscilátor

Clapp oscilátor

Tento oscilátor je změnou oscilátoru Colpitts. V tomto oscilátoru může být zapojen další kondenzátor do série směrem k induktoru v okruhu nádrže. Tento kondenzátor může být nerovnoměrný při použití proměnné frekvence. Tento další kondenzátor odděluje zbývající dva kondenzátory z účinků parametrů tranzistoru, jako je kapacita spojení, a také zvyšuje sílu frekvence.

Aplikace

Tyto oscilátory se široce používají k výrobě vysokofrekvenčních signálů, proto se také nazývají RF oscilátory. Použitím praktických hodnot kondenzátorů a induktory , Je pravděpodobné, že generují vyšší rozsah frekvencí, jako je> 500 MHz.

Aplikace LC oscilátorů zahrnují hlavně rádio, televizi, vysokofrekvenční generátory a RF generátory atd. Tento oscilátor používá obvod nádrže, který obsahuje kondenzátor „C“ a induktor „L“.

Rozdíl mezi LC a RC oscilátorem

Víme, že RC síť nabízí regenerační zpětnou vazbu a rozhoduje o provozu frekvence v RC oscilátorech. Každý oscilátor, který jsme diskutovali výše, používá rezonanční obvod LC nádrže. Víme, že tento obvod nádrže uchovává energii v použitých součástech v obvodu, jako je kondenzátor a induktor.

Hlavní rozdíl mezi LC a RC obvody spočívá v tom, že zařízení rozhodující o frekvenci v RC oscilátoru není LC obvod. Zvažte, že provoz LC oscilátoru lze provést pomocí předpětí jako třída A, jinak třída C kvůli působení oscilátoru v rezonanční nádrži. RC oscilátor by měl využívat předpětí třídy A, protože určení, že frekvenční zařízení RC neobsahuje schopnost oscilace obvodu nádrže.