Armstrongov oscilátor, Colpitts, Clapp, Hartley , a kryštálovo riadené oscilátory sú niekoľko typov rezonančných LC spätnoväzbových oscilátorov (LC elektronický oscilátor). Oscilátor Armstrong (tiež známy ako Meissnerov oscilátor) je vlastne LC spätnoväzbový oscilátor, ktorý vo svojej spätnoväzbovej sieti využíva kondenzátory a tlmivky. Obvod oscilátora Armstrong môže byť zostavený z tranzistora, operačného zosilňovača, elektrónky alebo iných aktívnych (zosilňujúcich) zariadení. Oscilátory sa spravidla skladajú z troch základných častí:
- Zosilňovač Spravidla to bude zosilňovač napätia a môže byť ovplyvnený trieda A, B alebo C.
- Sieť formujúca vlny Skladá sa z pasívnych komponentov, ako sú filtračné obvody, ktoré sú zodpovedné za tvarovanie vĺn a frekvenciu vyprodukovanej vlny.
- POZITÍVNA cesta spätnej väzby Časť výstupného signálu sa privádza späť na vstup zosilňovača takým spôsobom, že spätnoväzbový signál sa regeneruje a opätovne zosilňuje. Tento signál sa opäť napájal, aby sa udržal konštantný výstupný signál bez potreby externého vstupného signálu.
Nižšie sú uvedené dve podmienky pre kmitanie. Každý oscilátor musí spĺňať tieto podmienky, aby mohol správne kmitať.
- Oscilácie by sa mali uskutočňovať pri jednej konkrétnej frekvencii. Frekvencia oscilácie f je určená obvodom nádrže (L a C) a je približne daná hodnotou
Frekvencia oscilácií
- Amplitúda oscilácií by mala byť konštantná.
Armstrongov oscilátorový obvod a jeho fungovanie
Armstrongov oscilátor sa používa na výrobu výstupu sínusových vĺn s konštantnou amplitúdou a pomerne konštantnou frekvenciou v danom RF rozsahu. Spravidla sa používa ako lokálny oscilátor v prijímačoch, môže sa použiť ako zdroj v generátoroch signálu a ako vysokofrekvenčný oscilátor v stredno- a vysokofrekvenčnom rozsahu.
Identifikačné vlastnosti oscilátora Armstrong
- Používa sa LC ladený obvod na stanovenie frekvencie kmitania.
- Spätná väzba sa dosahuje vzájomnou indukčnou väzbou medzi tickerovou cievkou a LC ladeným obvodom.
- Jeho frekvencia je pomerne stabilná a výstupná amplitúda je relatívne konštantná.
Armstrongov oscilátorový obvod a jeho fungovanie
Vyššie uvedený obrázok zobrazuje typický obvod Armstrong využívajúci tranzistor NPN BJT. Induktor L2 sa nazýva Tricklerova cievka, čo poskytne spätnú väzbu (regeneráciu) na vstup BJT individuálnym prepojením s L1. Niektoré zo signálov vo výstupnom obvode sú indukčne spojené so vstupným obvodom pomocou L2. Základný obvod tranzistora obsahuje paralelne naladený obvod nádrže s L1 a C1. Tento obvod nádrže určuje frekvenciu oscilácií obvodu oscilátora.
C1 je tu variabilný kondenzátor na zmenu frekvencie kmitania. Rezistor Rb poskytuje foe = r správne množstvo predpäťového prúdu. Jednosmerný predpätý prúd preteká zo zeme do emitora cez Re, von zo základne, cez Rb a potom späť na kladný. Hodnota Rb a Re určuje veľkosť predpätého prúdu (zvyčajne Rb> Re). Rezistor Re poskytuje stabilizáciu emitora, aby sa zabránilo tepelnému úniku, a kondenzátor CE je kondenzátor obtoku emitora.
Armstrongov oscilátorový obvod a jeho fungovanie
Z vyššie uvedeného obvodu - obr. (A) je veľkosť jednosmerného predpätého prúdu určená hodnotou odporu Rb. Kondenzátor C v sérii so základňou (B) je jednosmerný prúd blokujúci kondenzátor. Toto zablokuje prúd jednosmerného predpätia v prúdení do L1, ale umožňuje to, aby signál prichádzajúci z L1-C1 prechádzal do základne. Obrázok (b) zobrazuje jednosmerný výstupný prúd emitor-kolektor.
Tu je tranzistor v obvode svojej emitorovej základne predpätý. Potom ním bude pretekať prúd emitor-kolektor. Takže z vyššie uvedených obvodov obr. (A & b) signálny prúd nastáva, keď obvod osciluje. Takže ak by oscilácie boli zastavené, to znamená otvorením ticklerovej cievky, potom by sme mali len práve opísané jednosmerné prúdy.
Vyššie uvedený obrázok (b) zobrazuje jednosmerný výstupný prúd emitor-kolektor. Tu je tranzistor v obvode svojej emitorovej základne predpätý. Potom ním bude pretekať prúd emitor-kolektor. Takže z vyššie uvedených obvodov obr. (A & b) signálny prúd nastáva, keď obvod osciluje. Takže ak by oscilácie boli zastavené, to znamená otvorením ticklerovej cievky, potom by sme mali len práve opísané jednosmerné prúdy.
Armstrongov oscilátorový obvod a jeho fungovanie
Vyššie uvedená schéma ukazuje, kam by mohli prúdiť signály v tomto oscilátore. Predpokladajme, že oscilátor je určený na produkciu sínusovej vlny na frekvencii 1 MHz. Bude to sínusová vlna s premenlivým striedavým prúdom, nie striedavým prúdom. Pretože väčšina aktívnych zariadení nefunguje na striedavý prúd. Keď je Armstrongov oscilátor zapnutý, L1 a C1 začnú produkovať oscilácie na frekvencii 1 MHz. Táto oscilácia by normálne klesala v dôsledku strát v okruhu nádrže (L1 a C1). Oscilačné napätie naprieč L1 a C1 je navrstvené na vrchol jednosmerného predpäťového prúdu v základnom obvode. Takže prúd signálu 1MHz prúdi v základnom obvode, ako je to znázornené vyššie (v zelenej čiare).
Tu je prúd cez odpor Re zanedbateľný (kapacitný odpor CE pri 1 MHz by bol 1/10 hodnoty RE). Teraz tento signál 1 MHz v základnom obvode spôsobuje signál 1 MHz v kolektorovom okruhu (aqua modrá). Kondenzátor cez batériu obchádza signál okolo napájania. Zosilnený signál prúdi v ticklerovej cievke. Drážkovacia cievka (L2) je indukčne spojená s L1 a L3 súčasne. Takže môžeme vziať zosilnený výstupný signál z L3.
Výhody a nevýhody
- Hlavnou výhodou je, že konštrukcia rúrkových oscilátorov typu Armstrong pomocou ladiaceho kondenzátora, kde je jedna strana uzemnená. Produkuje stabilnú frekvenciu a stabilne zosilnený výstupný priebeh.
- Hlavnou nevýhodou tohto obvodu je, že výsledné elektromagnetické vibrácie môžu obsahovať veľmi rušivé harmonické kmity, ktoré sú vo väčšine prípadov nežiaduce.
Aplikácie Armstrongovho oscilátora
- Používa sa na generovanie sínusových výstupných signálov s veľmi vysokou frekvenciou.
- Spravidla sa používa ako lokálny oscilátor v prijímačoch.
- Používa sa v rádiová a mobilná komunikácia.
- Používa sa ako zdroj v generátoroch signálu a ako vysokofrekvenčný oscilátor v stredno- a vysokofrekvenčnom rozsahu.
Toto je teda všetko o oscilátoroch Armstrong a jeho aplikáciách. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Okrem toho akékoľvek pochybnosti týkajúce sa tohto konceptu alebo implementácie elektrických a elektronických projektov, prosím, poskytnite svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka pre vás, Aké sú podmienky pre osciláciu?
