Paprastai osciliatorius yra elektroninis įtaisas, naudojamas nuolatinės srovės energijai paversti aukšto dažnio kintamosios srovės energija, kai dažnis svyruoja nuo Hz iki kai kurių MHz. Osciliatoriui nereikia jokio išorinio signalo šaltinio, pavyzdžiui, stiprintuvo. Apskritai, osciliatoriai yra dviejų tipų sinusoidinių ir nesinusinių. Sinusoidinių osciliatorių generuojami virpesiai yra sinusinės bangos, suformuotos esant stabiliam dažniui ir amplitudei, o ne sinusoidinių virpesių generuojami virpesiai yra sudėtingos bangos formos, tokios kaip trikampė, kvadratinė banga ir pjūklo dantis. Taigi šiame straipsnyje aptariama tranzistoriaus kaip osciliatoriaus arba osciliatoriaus apžvalga tranzistorius generatorius – darbas su programomis.
Apibrėžkite tranzistoriaus osciliatorių
Kai tranzistorius veikia kaip generatorius, turintis tinkamą teigiamą grįžtamąjį ryšį, jis vadinamas tranzistoriaus osciliatoriumi. Šis generatorius nuolat generuoja neslopintus svyravimus bet kokiu norimu dažniu, jei prie jo tinkamai prijungtos bako ir grįžtamojo ryšio grandinės.
Tranzistoriaus osciliatoriaus grandinės schema
Tranzistoriaus osciliatoriaus grandinės schema parodyta žemiau. Naudodami šią grandinę galime tiesiog paaiškinti, kaip panaudoti tranzistorių kaip osciliatorių. Ši grandinė yra padalinta į tris dalis, kaip nurodyta toliau.
Tanko grandinė
Bako grandinė generuoja virpesius, kurie keičiami su tranzistoriumi ir generuoja sustiprintą išėjimą kolektoriaus pusėje.
Stiprintuvo grandinė
Ši grandinė naudojama stiprinti nedidelius sinusinius virpesius, esančius bazinio emiterio grandinėje, o išvestis sukuriama sustiprinta forma.
Atsiliepimo grandinė
Grįžtamojo ryšio grandinė yra labai svarbi šios grandinės dalis, nes stiprintuvui reikia šiek tiek energijos, kad ją sustiprintų bako grandinėje. Taigi, kolektoriaus grandinės energija grąžinama atgal į bazinę grandinę, naudojant abipusės indukcijos reiškinį. Naudojant šią grandinę, energija grąžinama iš išėjimo į įvestį.
Tranzistoriaus kaip osciliatoriaus veikimas
Aukščiau pateiktoje tranzistoriaus osciliatoriaus grandinėje tranzistorius naudojamas kaip CE (bendro emiterio) grandinė, kur emiteris yra bendras ir pagrindiniam, ir kolektoriaus gnybtams. Tarp emiterio ir pagrindo įvesties gnybtų yra prijungta bako grandinė. Bako grandinėje induktorius ir kondensatorius yra sujungti lygiagrečiai, kad generuotų virpesius grandinėje.
Dėl įtampos ir įkrovimo svyravimų bako grandinėje srovės srautas pagrindiniame gnybte svyruoja, todėl bazinės srovės į priekį poslinkis periodiškai keičiasi, o kolektoriaus srovė taip pat periodiškai keičiasi.
LC virpesiai yra sinusinio pobūdžio, todėl tiek bazės, tiek kolektoriaus srovės sinusiškai skiriasi. Kaip parodyta diagramoje, jei srovė kolektoriaus gnybte pasikeičia sinusiškai, tada gautą išėjimo įtampą galima tiesiog parašyti kaip Ic RL. Ši išvestis laikoma sinusine išvestimi.
Kai nubraižome grafiką tarp laiko ir išėjimo įtampos, kreivė bus sinusoidinė. Kad bako grandinėje būtų nuolatiniai virpesiai, mums reikia šiek tiek energijos. Tačiau šioje grandinėje nėra nuolatinės srovės šaltinio ar akumuliatoriaus.
Taigi mes sujungėme L1 ir L2 induktoriai kolektoriaus ir pagrindo grandinėse, naudojant minkštą geležinį strypą. Taigi šis strypas sujungs L2 induktorių prie L1 induktoriaus dėl abipusės indukcijos. Dalis kolektoriaus grandinės energijos bus prijungta prie grandinės pagrindo pusės. Taigi, svyravimai bako grandinėje yra palaikomi ir nuolat stiprinami.
Virpesių sąlygos
Tranzistoriaus osciliatoriaus grandinė turi atitikti šiuos dalykus
- Kilpos fazės poslinkis turi būti 0 ir 360 laipsnių.
- Ciklo stiprinimas turi būti >1.
- Jei sinusinis signalas yra pageidaujama išvestis, kilpos stiprinimas > 1 greitai prisotins o/p abiejose bangos formos smailėse ir sukels nepriimtinus iškraipymus.
- Jei stiprintuvo stiprinimas yra > 100, generatorius apribos abi bangos formos smailes. Kad būtų įvykdytos pirmiau nurodytos sąlygos, generatoriaus grandinėje turėtų būti tam tikro tipo stiprintuvas, taip pat dalis jo išėjimo, kuri turėtų būti grąžinama į įvestį. Norėdami įveikti nuostolius įvesties grandinėje, naudojame grįžtamojo ryšio grandinę. Jei stiprintuvo stiprinimas yra <1, tai generatoriaus grandinė nesvyruos, o jei ji yra > 1, tada grandinė svyruos ir generuos iškraipytus signalus.
Tranzistorių osciliatorių tipai
Yra įvairių tipų generatoriai, tačiau kiekvienas generatorius atlieka tą pačią funkciją. Taigi jie sukuria nuolatinę neslopintą produkciją. Tačiau jie keičiasi tiekdami energiją į virpesių arba bako grandinę, kad atitiktų dažnių diapazonus ir nuostolius, per kuriuos jie naudojami.
Tranzistoriniai generatoriai, kurie naudoja LC grandines kaip virpesių arba bako grandines, yra labai populiarūs gaminant aukšto dažnio išėjimus. Toliau aptariami įvairūs tranzistorių generatorių tipai.
Hartley osciliatorius
Hartley generatorius yra vienos rūšies elektroninis osciliatorius, naudojamas virpesių dažniui nustatyti per suderintą grandinę. Pagrindinis šio osciliatoriaus bruožas yra tas, kad suderintoje grandinėje yra vienas kondensatorius, lygiagrečiai sujungtas per du nuosekliai sujungtus induktorius, o virpesiams reikalingas grįžtamasis signalas gaunamas iš dviejų induktorių centrinės jungties. Hartley generatorius yra tinkamas virpesiams RF diapazone iki 30MHz. Norėdami sužinoti daugiau apie šį osciliatorių, spustelėkite čia - Hartley osciliatorius.
Kristalinis osciliatorius
Transistorių kristalų generatorius yra pritaikytas įvairiose elektronikos ir radijo srityse. Šio tipo generatoriai atlieka pagrindinį vaidmenį teikiant pigų CLK signalą, naudojamą loginėje arba skaitmeninėje grandinėje. Kituose pavyzdžiuose šis osciliatorius gali būti naudojamas pastoviam ir tiksliam RF signalo šaltiniui užtikrinti. Taigi šiuos osciliatorius dažnai naudoja radijo mėgėjai arba radijo siųstuvų grandinės, kur jie gali būti veiksmingiausi. Norėdami sužinoti daugiau apie šį osciliatorių, spustelėkite čia - kristalinis osciliatorius.
Kolpito osciliatorius
„Colpitts“ generatorius yra visiškai priešingas „Hartley“ generatoriui, išskyrus tai, kad induktoriai ir kondensatoriai yra pakeičiami vienas kitu bako grandinėje. Pagrindinis tokio tipo generatorių pranašumas yra tas, kad dėl mažesnės abipusės ir savaiminės induktyvumo bako grandinėje pagerėja generatoriaus dažnio stabilumas. Šis generatorius generuoja labai aukštus dažnius, pagrįstus sinusiniais signalais. Šie osciliatoriai pasižymi aukšto dažnio stabilumu ir gali atlaikyti žemą ir aukštą temperatūrą. Norėdami sužinoti daugiau apie šį osciliatorių, spustelėkite čia - Colpitts osciliatorius
Wien tilto osciliatorius
Wien tilto generatorius yra garso dažnio osciliatorius, dažnai naudojamas dėl savo reikšmingų savybių. Šio tipo osciliatoriuje nėra svyravimų ir grandinės aplinkos temperatūros. Pagrindinis tokio tipo generatoriaus pranašumas yra tas, kad dažnis keičiamas nuo 10 Hz iki 1 MHz. Taigi ši osciliatoriaus grandinė suteikia gerą dažnio stabilumą. Norėdami sužinoti daugiau apie šį osciliatorių, spustelėkite čia - Wien tilto osciliatorius.
Fazės poslinkio osciliatorius
RC fazės poslinkio generatorius yra viena iš generatorių, kur paprastas RC tinklas naudojamas norint užtikrinti reikiamą fazės poslinkį grįžtamojo ryšio signalo link. Panašiai kaip „Hartley & Colpitts“ generatorius, šis osciliatorius naudoja LC tinklą, kad pateiktų reikiamą teigiamą grįžtamąjį ryšį. Šis osciliatorius pasižymi išskirtiniu dažnio stabilumu ir sukuria grynas sinusines bangas esant dideliam apkrovų diapazonui. Norėdami sužinoti daugiau apie šį osciliatorių, spustelėkite čia - RC fazės poslinkio generatorius
Įvairių tranzistorių osciliatorių dažnių diapazonai yra:
- Vieno tiltas (nuo 1 Hz iki 1 MHz),
- fazės poslinkio generatorius (nuo 1 Hz iki 10 MHz),
- Hartley osciliatorius (nuo 10 kHz iki 100 MHz),
- Colpitts (nuo 10 kHz iki 100 MHz) ir
- neigiamos varžos generatorius >100MHz
Tranzistoriaus osciliatorius naudojant rezonansinę grandinę
Tranzistoriaus generatorius, naudojant rezonansinę grandinę, įskaitant induktorių ir kondensatorių, generuos dažnio virpesius. Jei induktorius padvigubinamas, o kondensatorius bus pakeistas į 4C, dažnis nurodomas
Aukščiau pateikta dažnio išraiška naudojama LC virpesių dažniui nuoseklioje LC grandinėje. Po to, suradus du dažnius, pvz., f1 ir f2 santykį, ir pakeitus induktyvumo bei talpos verčių pokyčius, „f2“ dažnį galima rasti „f1“.
Dviejų dažnių (f1 ir f2) santykis
Čia „L“ padvigubinamas, o „C“ pakeičiamas į 4C
Pakeiskite šias reikšmes aukščiau pateiktoje lygtyje, tada galime gauti
Jei rasime „f2“ dažnį pagal „f1“ dažnį, galime gauti tokią lygtį 
Programos
The tranzistoriaus kaip osciliatoriaus pritaikymas įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Tranzistoriaus generatorius naudojamas generuoti pastovius neslopintus svyravimus bet kokiu norimu dažniu, jei prie jo tinkamai prijungtos virpesių ir grįžtamojo ryšio grandinės.
- Wien tilto osciliatorius plačiai naudojamas garso testavimui, galios stiprintuvų iškraipymo bandymams, taip pat naudojamas kintamosios srovės tilto sužadinimui.
- Hartley osciliatorius naudojamas radijo imtuvuose.
- Colpitt generatorius naudojamas sinusoidiniams išvesties signalams generuoti itin aukštais dažniais.
- Jie plačiai naudojami prietaisuose, kompiuteriuose, modemuose, skaitmeninėse sistemose, jūrinėse, fazės užrakinimo sistemose, jutikliuose, diskų įrenginiuose ir telekomunikacijose.
Taigi, visa tai yra apie tranzistoriaus apžvalga osciliatorius – tipai ir jų pritaikymas. Štai jums klausimas, kokia yra osciliatoriaus funkcija?
