Oskillaattori on elektroninen tai mekaaninen laite, jota käytetään generoimaan värähtelevä tai jaksollinen elektroninen signaali, usein siniaalto. Yleensä oskillaattori muuntaa tasavirran virtalähteestä AC-signaaliksi. Näitä voidaan siis soveltaa monenlaisiin elektronisiin laitteisiin, jotka vaihtelevat yksinkertaisista CLK-generaattoreista digitaalisiin laitteisiin, monimutkaisiin tietokoneisiin jne. oskillaattorityypit saatavilla, joita käytetään vaatimusten mukaan, kuten harmoninen, viritetty piiri, RC-kristalli jne. Joten tässä artikkelissa käsitellään yhtä oskillaattorityyppiä, kuten paikallinen oskillaattori – sovellusten parissa työskenteleminen.
Mikä on paikallinen oskillaattori?
Paikallisoskillaattori on yksi oskillaattorityyppi, jota käytetään signaalin taajuuden muokkaamiseen vastaanottimen sekoittimella. Tämä signaalitaajuuden muokkausmenettely, jota kutsutaan myös heterodynaamiseksi, muodostaa summa- ja erotaajuudet oskillaattorin taajuudesta ja tulosignaalin taajuudesta. Useissa vastaanottimissa tämä oskillaattori- ja mikseritoiminnot on yhdistetty yhdeksi vaiheeksi, joka tunnetaan nimellä muuntaja, mikä vähentää virrankulutusta, kustannuksia ja tilaa. Paikallisoskillaattori generoi sinimuotoisen signaalin, joka sisältää taajuuden, jotta vastaanotin pystyy generoimaan tarkan välitaajuuden tai tuloksena olevan taajuuden lisävahvistusta varten sekä muuntamista audioilmaisuksi.
Paikallinen oskillaattori toimii
Paikallinen oskillaattori, joka toimii sekoittimen kanssa superheterodyne-radiovastaanottimessa, on esitetty alla. Yleensä superheterodyne-radiovastaanotin sekoittaa vastaanotetun signaalin taajuuden generoidun signaalin taajuuteen paikallisoskillaattorin kautta.
Ensin vastaanotin vastaanottaa signaalit antennista. Sen jälkeen nämä signaalit syötetään RF-vahvistimeen. Tässä vahvistimessa signaalit on viritetty poistamaan ei-toivotut signaalit muilta taajuuksilta.
RF-vahvistimesta viritetyt signaalit sekoittuvat paikallisoskillaattorista generoitujen paikallistaajuisten signaalien kanssa. Tämä sekoitus voidaan tehdä sekoittimessa ja se luo välitaajuuden (IF).
Sekoituksella muodostettu IF soveltuu paremmin prosessointiin kuin alkuperäinen kantoaaltotaajuus.
Tämän jälkeen välitaajuus vahvistetaan ja suodatetaan. Joten tätä amplitudia yksinkertaisesti ylläpidetään rajoittimen kautta. Joten suodatuksen aikana voidaan valita tietyn kanavan signaalit. RF-suodatukseen verrattuna IF-suodatin voidaan virittää paremmin kuin RF-suodatin, koska se on suunniteltu pääasiassa kiinteälle taajuudelle.
Sen jälkeen tämä signaali annetaan demodulaattorille, joka tunnetaan myös nimellä FM-ilmaisin. Joten tämä ilmaisin yksinkertaisesti demoduloi lähdön. Siten on myös mahdollista vaihtaa eri demodulaattoreiden välillä halutun lähtömuodon saavuttamiseksi.
Tämän jälkeen tätä demoduloitua signaalia vahvistetaan kaiuttimella, jossa se muuttuu äänisignaaleiksi, joilla on kuultava taajuus.
Siten superheterodyne-FM-vastaanottimen erikoisuus on sekoittaa alkuperäinen lähteestä tuleva taajuus generoituun taajuuteen, minkä seurauksena vastaanotin voi suodattaa ja valita vain ensisijaiset RF-signaalit.
Paikallisoskillaattorin piirikaavio
Tässä aiomme selittää paikallisoskillaattorin, joka toimii superheterodyne-vastaanottimessa. Paikallisoskillaattoria käyttävän superheterodyne-vastaanottimen piirikaavio on esitetty alla.
Heterodyne-vastaanotin on elektroninen piiri, joka lähettää signaalin yhdestä kantoaaltosignaalista toiseen kantoaaltosignaaliin eri taajuudella. Se sekoittaa i/p-signaalin generoituun aaltoon oskillaattorin kautta muodostaen kaksi uutta signaalia, jotka tunnetaan lyönteinä. Heterodynointi on helppo prosessi, jota säätelevät trigonometrian lait, useimmat heterodynit ovat erittäin monimutkaisia laitteita, joissa on useita vahvistimet & suodattimet.
Tässä lyönti on signaali, jonka generoi kaksi i/pt-signaalia eri taajuuksilla. Yleensä heterodyne-vastaanotin generoi kaksi lyöntiä, jolloin yhdellä taajuudella on taajuus, joka on sekoitettujen taajuuksien määrä, kun taas toisella taajuudella on taajuus, joka on vaihtelu sekataajuuksien välillä. Joten esimerkiksi i/p-signaali, joka sisältää 10 MHz:n kantoaallon, sekoitetaan 15 MHz:n kantoaaltosignaalilla kahden o/p-iskun aikaansaamiseksi. Korkeamman taajuuden taajuus on 25 MHz ja matalammalla 5 MHz.
Superheterodyne-vastaanotin käyttää heterodyne-periaatetta mahdollistaakseen korkeataajuisten signaalien tunnistamisen matalataajuisten vastaanottimien kautta. Kun signaali tulee superheterodyne-vastaanottimeen, se yksinkertaisesti vahvistetaan ja sekoitetaan paikallisoskillaattorisignaalilla ennen kuin se suodatetaan IF:n (välitaajuuden) luomiseksi. Yleensä se vahvistetaan ja suodatetaan uudelleen ennen ulostuloa. Vastaanotin virittää muuttamalla oskillaattorin aallon taajuutta.
On olemassa monia paikallisoskillaattorit, joita käytetään laajasti radiovastaanottimissa; Hartley-oskillaattori, viritetty kollektorioskillaattori ja kideoskillaattori.
Katso tästä linkistä saadaksesi lisätietoja Hartley oskillaattori .
Katso tästä linkistä saadaksesi lisätietoja Viritetty keräilijäoskillaattori .
Katso tästä linkistä saadaksesi lisätietoja kristallioskillaattori .
Paikallinen oskillaattorin taajuuskaava
Paikallisoskillaattorissa, kun sekoitin tuottaa sekä summa- että erotaajuudet, on mahdollista tuottaa 455 kHz IF-signaali, jos oskillaattori on joko IF:n ala- tai yläpuolella.
Tapaus1:
Kun paikallinen oskillaattori on IF:n yläpuolella, sen on viritettävä noin 1 - 2 MHz. Normaalisti se on viritetyn RLC-piirin kondensaattori, joka muutetaan säätämään keskitaajuutta, kun induktori on kiinteä.
Siitä asti kun fc = 1/2π√LC
Ratkaisemalla C = 1/L(2πfc)^2
Kun viritystaajuus on korkein, virityskondensaattori on pienin. Kun tiedämme luotavan taajuusalueen, voimme päätellä tarvittavan kapasitanssialueen.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Tapaus2:
Kun paikallinen oskillaattori on IF:n alapuolella, oskillaattorin on viritettävä noin 45 kHz - 1145 kHz. Niin,
Cmax/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Tämän tyyppisellä alueella ei ole käytännöllistä tehdä viritettävää kondensaattoria. Näin ollen oskillaattori normaalissa AM-vastaanottimessa on radiokaistan yli.
Miksi paikallisoskillaattorit käytetään?
Näitä oskillaattoreita käytetään signaalitaajuuden muuttamiseksi vastaanottimen sekoittimella.
Miksi paikallisoskillaattorin taajuus on korkeampi?
Oskillaattorin taajuus on aina korkeampi verrattuna signaalin taajuuteen, koska korkeampi taajuus on tavallisesti edullinen superheterodyning-vastaanottimessa, jotta muutoin välitaajuuden ja kahden muun taajuuden eron välille jää enemmän etäisyyttä, jotta välitaajuussignaali kulkee yksinkertaisemmin läpi. suodatin ja kaksi alkuperäistä signaalia vaimentuvat.
Edut
The paikallisoskillaattorin edut Sisällytä seuraavat.
- Radioviestintäjärjestelmän paikallisoskillaattori on päävaihekohinan lähde.
- Radiovastaanottimissa sekä paikallisoskillaattorin että mikserin toiminnot yhdessä aktiivisessa laitteessa vähentävät virrankulutuksen hintaa, tilaa ja kulutusta.
- Tämä oskillaattori käsittelee signaalia kiinteällä taajuudella parantaakseen radiovastaanottimen suorituskykyä.
Sovellukset
The paikallisoskillaattorien sovellukset Sisällytä seuraavat.
- Paikallisia oskillaattoreita käytetään monissa viestintäpiireissä, kuten kaapelitelevisiosovittimissa, modeemeissa, telemetriajärjestelmissä, mikroaaltorelejärjestelmissä, puhelinjohtojen taajuusjakoisissa multipleksointijärjestelmissä, radioteleskoopeissa, atomikelloissa ja sotilaselektronisissa vastatoimijärjestelmissä.
- Näitä käytetään superheterodyne-vastaanottimissa ja radioviestintäjärjestelmissä.
- Nämä oskillaattorit ovat välttämättömiä aina, kun vastaanotinarkkitehtuureissa käytetään heterodynointia muuttamaan
- HF-signaalit IF-spektriin käsittelyn helpottamiseksi.
- Satelliittitelevisiovastaanotossa olevia mikroaaltouunien taajuuksia käytetään satelliitista vastaanottoantenniin, jotta ne muunnetaan matalammiksi taajuuksiksi oskillaattorin ja mikserin kautta asentamalla ne antenniin.
Näin ollen tämä on yleiskuva paikallisoskillaattorista – sovellusten parissa työskenteleminen. Tällä oskillaattorilla on keskeinen rooli FM-vastaanottimessa. Se on merkittävin piiri koko vastaanottimessa, koska kaikki epävakaus tai ajautuminen oskillaattorissa muuttuu poikkeavuudeksi ja epävakaudeksi vastaanotetun signaalin sisällä. Tässä on sinulle kysymys, minkä tyyppistä oskillaattoria käytetään paikallisoskillaattorina?
