Ein Oszillator ist eine Art von eine elektronische Schaltung das erzeugt ein oszillierendes, periodisches elektronisches Signal wie eine Sinuswelle (oder) eine Rechteckwelle. Die Hauptfunktion eines Oszillators besteht darin, Gleichstrom von einer Stromversorgung in ein Wechselstromsignal umzuwandeln. Diese sind in mehreren elektronischen Geräten weit verbreitet. Allgemeine Beispiele für von Oszillatoren erzeugte Signale umfassen Signale, die von den Sendern eines Fernsehgeräts und eines Radiosenders gesendet werden, CLK-Signale, die die Quarzuhren und Computer steuern. Die Geräusche von Videospielen und elektronischen Signaltönen. Der Oszillator wird häufig durch die Frequenz des Ausgangssignals charakterisiert. Oszillatoren sind hauptsächlich dazu ausgelegt, einen Hochleistungs-Wechselstromausgang aus einer Gleichstromversorgung zu erzeugen, die häufig als Wechselrichter bezeichnet wird.
Die verschiedenen Arten von Oszillatoren haben die gleichen Funktionen, dass sie einen kontinuierlichen ungedämpften O / P erzeugen. Der Hauptunterschied zwischen den Oszillatoren liegt jedoch in der Methode durch die Energie, die dem Tankkreis zugeführt wird, um die Verluste auszugleichen. Die gängigen Transistortypen Oszillatoren umfassen hauptsächlich abgestimmte Kollektoroszillatoren, Hit's Oszillator , Hartley, Phasenverschiebung, Weinbrücke und a Kristalloszillator
Was ist ein abgestimmter Kollektoroszillator?
Der abgestimmte Kollektoroszillator ist eine Art von Transistor-LC-Oszillator, bei der der Tankkreis besteht aus einem Kondensator und einem Transformator, der mit dem Kollektoranschluss des Transistors verbunden ist. Die abgestimmte Kollektoroszillatorschaltung ist die einfachste und grundlegendste Art von LC-Oszillatoren. Der in der Kollektorschaltung angeschlossene Tankkreis wirkt wie eine einfache ohmsche Last bei Resonanz und bestimmt die Oszillatorfrequenz. Die allgemeinen Anwendungen dieser Schaltung umfassen Signalgeneratoren, HF-Oszillatorschaltungen, Frequenzdemodulatoren, Mischer usw. Das Schaltbild und die Arbeitsweise eines abgestimmten Kollektoroszillators werden nachstehend erörtert und gezeigt.
Abgestimmte Kollektoroszillatorschaltung
Das Schaltbild des abgestimmten Kollektoroszillators ist unten gezeigt. Für den Transistor bilden die Widerstände R1, R2 eine Spannungsteilervorspannung. Der Emitterwiderstand „Re“ dient der thermischen Stabilität. Es stoppt auch den Kollektorstrom des Transistors und den Emitter-Bypass-Kondensator „Ce“. Die Hauptaufgabe von „Ce“ besteht darin, verbesserte Schwingungen zu vermeiden. Wenn der Emitter-Bypass-Kondensator nicht vorhanden ist, fallen die verstärkten Wechselstromschwingungen über den Emitterwiderstand 'Re' und addieren sich zur Basis-Emitter-Spannung 'Vbe' des Transistors. Danach ändert sich der Zustand der Gleichstromvorspannung. In der folgenden Schaltung formen die Primärwicklung des Transformators L1 und der Kondensator C1 die Tankschaltung.
Abgestimmte Kollektoroszillatorschaltung
Tuned Collector Oscillator Circuit funktioniert
Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, erhält der Transistor den Strom und beginnt zu leiten. Der Kondensator „C1“ wird aufgeladen. Wenn der Kondensator C1 die Ladung erhält, beginnt die Ladung durch die Primärspule L1 des Transformators zu entladen.
Wenn der Kondensator C1 vollständig entladen ist, wird die Energie im Kondensator als elektrostatisches Feld als elektromagnetisches Feld zum Induktor gerührt. Jetzt liegt keine Spannung mehr am Kondensator an, um den Strom durch die Primärspule im Transformator aufrechtzuerhalten. Um dem zu widerstehen, erzeugt die L1-Spule eine Gegen-EMK, die den Kondensator wieder aufladen kann. Dann entlädt sich der Kondensator 'C1' durch die L1-Spule und die Reihe ist konstant. Dieses Laden und Entladen erzeugt eine Folge von Schwingungen im Tankkreis.
Die im Tankkreis erzeugten Schwingungen werden von der Nebenspule durch induktive Kopplung zum Basisanschluss des Q1-Transistors zurückgeführt. Die Menge der Rückkopplung kann durch Ändern der Übersetzungsverdrehungen des Transformators reguliert werden.
Die Richtung der Sekundärwicklungsspule „L2“ ist so, dass die Spannung an ihr eine 180 ° -Phase ist, die der Spannung an der Primärwicklung (L1) entgegengesetzt ist. Daher erzeugt die Rückkopplungsschaltung eine Phasenverschiebung von 180 ° und der Q1-Transistor eine Phasenverschiebung von 180 ° eines anderen. Infolgedessen wird die gesamte Phasenverschiebung zwischen Eingang und Ausgang erfasst. Dies ist eine äußerst notwendige Bedingung für positive Rückkopplung und fortgesetzte Schwingungen.
Der Kollektorstrom (CC) des Transistors gleicht den Energieverlust im Tankkreis aus. Dies kann erreicht werden, indem ein wenig Spannung aus dem Tankkreis angelegt, verstärkt und wieder an den Kreis angelegt wird. Der Kondensator „C1“ kann bei Anwendungen mit variabler Frequenz variabel gemacht werden.
Im Tankkreis kann die Frequenz der Schwingungen unter Verwendung der folgenden Gleichung ausgedrückt werden.
F = 1 / 2π√ [(L1C1)]
In der obigen Gleichung bezeichnet 'F' die Schwingungsfrequenz und L1 die Induktivität der Primärspule des Transformators und C1-ist die Kapazität.
Anwendung einer abgestimmten Kollektoroszillatorschaltung
Die Anwendungen des abgestimmten Kollektoroszillators betreffen den lokalen Oszillator eines Radios. Alle Transformatoren führen eine Phasenverschiebung zwischen Primär und Sekundär um 180 ° ein.
Die Prinzipien des Elektronikempfängers verwenden einen LC-Schwingkreis mit den folgenden Eigenschaften
C1 = 300 pF und L1 = 58,6 uH
Die Frequenz der Schwingungen kann nach dem folgenden Verfahren berechnet werden
C1 = 300 pF
= 300 × 10 –12 F.
L1 = 58,6 uH
= 58,6 × 10 –6 H.
Schwingungsfrequenz, f = 1 / 2π√L1C1
f = 1 / 2π √ 58,6 × 10 –6 × 300 × 10 –12 Hz
1199 × 103 Hz
= 1199 kHz
Daher dreht sich hier alles um das Arbeiten und die Anwendungen von abgestimmten Kollektoroszillatorschaltungen. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus bestehen Zweifel an diesem Konzept oder die Elektro- und Elektronikprojekte umzusetzen Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, was ist die Hauptfunktion eines Oszillators?
