Oscilators ir elektroniska vai mehāniska ierīce, ko izmanto, lai ģenerētu oscilējošu vai periodisku elektronisku signālu, bieži vien sinusoidālo vilni. Parasti oscilators pārvērš līdzstrāvu no barošanas avota maiņstrāvas signālā. Tātad tie ir piemērojami plašam elektronisko ierīču klāstam, sākot no vienkāršiem CLK ģeneratoriem līdz digitālām ierīcēm, sarežģītiem datoriem utt. oscilatoru veidi ir pieejami, kas tiek izmantoti, pamatojoties uz prasībām, piemēram, harmoniku, noregulētu ķēdi, RC kristālu utt. Tāpēc šajā rakstā ir apskatīts viens no oscilatoru veidiem, piemēram, lokālais oscilators – darbs ar aplikācijām.
Kas ir lokālais oscilators?
Vietējais oscilators ir viena veida oscilators, ko izmanto, lai modificētu signāla frekvenci ar mikseri uztvērējā. Šī signāla frekvences modifikācijas procedūra, ko sauc arī par heterodinēšanu, ģenerē frekvenču summas un starpības no oscilatora frekvences un ieejas signāla frekvences. Dažādos uztvērējos šī oscilatora un miksera funkcijas ir apvienotas vienā posmā, kas pazīstams kā pārveidotājs, kas samazina enerģijas patēriņu, izmaksas un vietu. Vietējais oscilators ģenerē sinusoidālu signālu, kas ietver frekvenci, lai uztvērējs varētu ģenerēt precīzu starpfrekvenci vai iegūto frekvenci turpmākai pastiprināšanai, kā arī konvertēšanai audio noteikšanā.
Darbojas lokālais oscilators
Vietējais oscilators, kas darbojas ar mikseri superheterodīna radio uztvērējā, ir parādīts zemāk. Parasti superheterodīna radio uztvērējs sajauc saņemtā signāla frekvenci ar ģenerētā signāla frekvenci caur vietējo oscilatoru.
Pirmkārt, uztvērējs saņem signālus no antenas. Pēc tam šie signāli tiek ievadīti RF pastiprinātājā. Šajā pastiprinātājā signāli ir noregulēti, lai noņemtu nevēlamus signālus no citām frekvencēm.
No RF pastiprinātāja noregulētie signāli sajaucas ar ģenerētajiem vietējās frekvences signāliem no vietējā oscilatora. Šo sajaukšanas procedūru var veikt maisītājā, un tas rada IF (starpfrekvenci).
Sajaukšanas rezultātā izveidotā IF ir piemērotāka apstrādei nekā sākotnējā nesējfrekvence.
Pēc tam starpfrekvence tiek pastiprināta un filtrēta. Tātad šī amplitūda tiek vienkārši uzturēta ar ierobežotāja palīdzību. Tātad filtrēšanas laikā var atlasīt noteikta kanāla signālus. Salīdzinot ar RF filtrēšanu, IF filtru var noregulēt labāk nekā RF filtru, jo tas galvenokārt ir paredzēts fiksētai frekvencei.
Pēc tam šis signāls tiek nodots demodulatoram, kas pazīstams arī kā FM detektors. Tātad šis detektors vienkārši demodulē izvadi. Tāpēc ir iespējams arī pārslēgties starp dažādiem demodulatoriem, lai sasniegtu vēlamo izvades veidu.
Pēc tam šis demodulētais signāls tiek pastiprināts ar skaļruni, kur tas mainās uz skaņas signāliem ar skaņas frekvenci.
Tādējādi superheterodīna FM uztvērēja specialitāte ir sajaukt sākotnējo ienākošo frekvenci no avota ar ģenerēto frekvenci, tādējādi ļaujot uztvērējam filtrēt un izvēlēties tikai vēlamos RF signālus.
Vietējā oscilatora shēma
Šeit mēs izskaidrosim vietējo oscilatoru, kas darbojas superheterodīna uztvērējā. Zemāk ir parādīta superheterodīna uztvērēja shēmas shēma, kurā tiek izmantots lokālais oscilators.
Heterodīna uztvērējs ir elektroniska shēma, kas pārraida signālu no viena nesēja signāla uz citu nesēja signālu, izmantojot citu frekvenci. Tas sajauc i/p signālu ar ģenerētu vilni caur oscilatoru, lai ģenerētu divus jaunus signālus, kurus sauc par sitieniem. Heterodinēšana ir vienkārša procedūra, ko regulē trigonometrijas likumi, lielākā daļa heterodīnu ir ļoti sarežģītas ierīces ar vairākām pastiprinātāji un filtri.
Šeit sitiens ir signāls, ko ģenerē divi i/pt signāli dažādās frekvencēs. Parasti heterodīna uztvērējs ģenerē divus sitienus, kur vienam sitienam ir frekvence, kas ir jaukto frekvenču daudzums, bet otram sitienam ir frekvence, kas ir atšķirība starp jauktajām frekvencēm. Tā, piemēram, i/p signālu, kas ietver 10 MHz nesējviļņu, sajauc ar 15 MHz nesējsignālu, lai radītu divus o/p sitienus. Augstākajam sitienam ir 25 MHz frekvence, bet zemākajam - 5 MHz.
Superheterodīna uztvērējs izmanto heterodīna principu, lai ļautu augstfrekvences signālus identificēt, izmantojot zemfrekvences uztvērējus. Kad signāls nonāk superheterodīna uztvērējā, tas tiek vienkārši pastiprināts un sajaukts ar vietējā oscilatora signālu, pirms tas tiek filtrēts, lai ģenerētu IF (starpfrekvenci). Parasti tas atkal tiek pastiprināts un filtrēts, pirms tiek sasniegts izvads. Uztvērējs noregulē, mainot oscilatora viļņu frekvenci.
Ir daudz vietējo oscilatoru, kurus plaši izmanto radio uztvērējos; Hārtlija oscilators, Noskaņotais kolektora oscilators un kristāla oscilators.
Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu vairāk par Hārtlija oscilators .
Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu vairāk par Noregulēts kolektora oscilators .
Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu vairāk par kristāla oscilators .
Vietējā oscilatora frekvences formula
Vietējā oscilatorā, kad mikseris ģenerē gan summas, gan starpības frekvences, ir iespējams radīt 455 kHz IF signālu, ja oscilators atrodas zem vai virs IF.
1. gadījums:
Kad vietējais oscilators ir virs IF, tam ir jāregulē no aptuveni 1 līdz 2 MHz. Parasti tas ir kondensators noregulētā RLC ķēdē, kas tiek mainīts, lai regulētu centrālo frekvenci, kad induktors ir fiksēts.
Kopš fc = 1/2π√LC
Atrisinot C = 1/L(2πfc)^2
Kad regulēšanas frekvence ir visaugstākā, noregulēšanas kondensators ir minimāls. Kad mēs zinām izveidojamo frekvenču diapazonu, mēs varam secināt nepieciešamo kapacitātes diapazonu.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
2. gadījums:
Kad vietējais oscilators ir zem IF, oscilatoram ir jānoregulē aptuveni no 45 kHz līdz 1145 kHz. Tātad,
Cmax/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Ar šāda veida diapazonu nav praktiski izgatavot noskaņojamu kondensatoru. Tādējādi oscilators parastajā AM uztvērējā atrodas radio joslā.
Kāpēc tiek izmantoti lokālie oscilatori?
Šos oscilatorus izmanto signāla frekvences mainīšanai ar mikseri uztvērējā.
Kāpēc vietējā oscilatora frekvence ir augstāka?
Oscilatora frekvence vienmēr ir augstāka, salīdzinot ar signāla frekvenci, jo superheterodinošā uztvērējā parasti tiek dota priekšroka augstākai frekvencei, lai atstātu lielāku attālumu starp starpību starp citādi starpfrekvenci un pārējām divām frekvencēm, tādējādi starpfrekvences signāls tiek vienkāršāk nodots. filtrs un sākotnējie divi signāli tiks vājināti.
Priekšrocības
The lokālā oscilatora priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Vietējais oscilators radiosakaru sistēmā ir galvenais fāzes trokšņa avots.
- Radiouztvērējos gan kombinētā lokālā oscilatora, gan miksera funkcijas vienā aktīvā ierīcē samazina cenas, vietas un enerģijas patēriņa patēriņu.
- Šis oscilators apstrādā signālu fiksētā frekvencē, lai uzlabotu radio uztvērēja veiktspēju.
Lietojumprogrammas
The lokālo oscilatoru pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Vietējie oscilatori tiek izmantoti daudzās sakaru shēmās, piemēram, kabeļtelevīzijas pierīcēs, modemos, telemetrijas sistēmās, mikroviļņu releju sistēmās, frekvenču dalīšanas multipleksēšanas sistēmās, ko izmanto telefona maģistrālēs, radioteleskopos, atompulksteņos un militārās elektroniskās pretpasākumu sistēmās.
- Tos izmanto superheterodīna uztvērējos un radiosakaru sistēmās.
- Šie oscilatori ir nepieciešami ikreiz, kad uztvērēju arhitektūrā tiek izmantota heterodinēšana, lai mainītu
- HF signālus uz IF spektru, lai to varētu viegli apstrādāt.
- Mikroviļņu frekvences satelīta televīzijas uztveršanā tiek izmantotas no satelīta līdz uztveršanas antenai, lai pārveidotu zemākās frekvencēs, izmantojot oscilatoru un mikseri, uzstādot pie antenas.
Tādējādi tas ir vietējā oscilatora pārskats – darbs ar aplikācijām. Šim oscilatoram ir galvenā loma FM uztvērējā. Tā ir visnozīmīgākā ķēde visā uztvērējā, jo jebkura nestabilitāte vai novirze oscilatorā pārvēršas novirzē un nestabilitātē saņemtā signāla ietvaros. Šeit ir jautājums jums, kāda veida oscilators tiek izmantots kā lokālais oscilators?
