오실레이터로 변환 DC 입력(전원 전압)AC 출력(파형)할 수 있는 다양한 범위의 서로 다른 물결 모양과 주파수를 중 하나가 될 수 있습니다 자연에서 복잡하거나 간단한 사인파 응용 프로그램에 따라.
오실레이터 또한 사용에서 많은 조각의 테스트 설비를 생산하거나 정현파 사인파,사각형,또는 톱니 파형 삼각형 모양의하거나 기차의 펄스의 변수 또는 지속적인 폭입니다. LC 발진기는 우수한 위상 잡음 특성과 구현 용이성 때문에 무선 주파수 회로에 일반적으로 사용됩니다.
오실레이터입니다 기본적으로 증폭기으로”긍정적인 의견”,또는 재생의 의견이(단계)중 하나 많은 문제가에서 전자 회로 설계 중지하고 앰프에서 진동하는 동안 얻을 오실레이터 진동합니다.
오실레이터 작업하기 때문에 그들은 극복하의 손실을 자신의 의견을 공진기 회로를 하나의 형태로 축전기,인덕터 또는 모두에서 동일한 회로를 적용하여 DC 에너지에서 필요한 주파수로 이 공진기 회로. 즉,오실레이터는 입력 신호를 사용하지 않고 출력 주파수를 생성하는 양의 피드백을 사용하는 앰프입니다.
따라서 오실레이터가 자기 지지 생성하는 회로는 정기적 출력 파형 정확한 주파수 및 전자 회로 운영하으로 오실레이터가 있어야 합 다음과 같은 세 가지 특성이 있습니다.
- 의 일부 양식을 증폭
- 긍정적인 조(재생)
- 주파수를 결정한 피드백 네트워크
오실레이터가 있는 작은 피드백 신호 증폭기와 함께 개방형 루프를 얻을 같이 너무나보다 약간 큰 중 하나에 대한 진동을 시작하지만 계속 진동 평균을 반복 이익을 반환해야 합니다. 이러한 반응성 구성 요소 외에도 연산 증폭기 또는 바이폴라 트랜지스터와 같은 증폭 장치가 필요합니다.
과는 달리는 앰프가 있는 외부 AC 입력이 필요하는 원인이 오실레이터로 일 DC 공급 에너지에 의해 변환로 오실레이터 AC 에너지에서 필요한 주파수이다.
기본 발진기의 피드백 회로
가:β 는 피드백을 부여합니다
오실레이터를 얻지 않고 피드백
오실레이터로 얻는 의견
발진기는 회로를 생성하는 지속적인 전압 출력 파형에서 필요한 주파수의 값과 인덕터,캐패시터 또는 저항기를 형성하는 주파수를 선택할 LC 공진형 탱크 회로 및 피드백 네트워크입니다. 이 피드백 네트워크는 감쇠 네트워크가 있는 이익의 미만(β<1)시작 진동 Aβ>1 을 반환하는 통일에(Aβ=1)한 번 진동 시작됩니다.
LC 오실레이터 주파수를 사용하여 제 조 또는 공 inductive/capacitive(LC)회로와 결과 출력 주파수되는 것으로 알려진의 진동 주파수이다. 발진기 피드백을 반응성 네트워크로 만들면 피드백의 위상 각도가 주파수의 함수로 달라지며이를 위상 이동이라고합니다.
기본적으로 발진기
- 1 의 유형이 있습니다. 사인파형 오실레이터–이들은 알려져 있으로 고조파 오실레이터는 일반적으로”LC 정-피드백”또는”RC 조정한 의견 유형”오실레이터 생성하는 순수한 사인 곡선 파형은 일정한 진폭 및 주파수이다.2. Non-사인파형 오실레이터–이들은 알려진 휴식 같은 발진기와 복잡하 non-사인 곡선 파형을 변경하는 매우 빠르게 중 하나에서 상태의 안정성을 다른”와 같은 Square-wave”,”삼각파”또는”Sawtoothed-웨이브”를 입력 파형이다.
발진기 공명
경우에 일정한 전압지의 다양한 주파수가 적용되는 회로로 구성된 인덕터,캐패시터 및 저항기의 유도 저항 모두의 커패시터/저항과 인덕터/저항 회로를 변경을 모두 진폭 및 위상의 출력 신호로 비교를 입력 신호로 reactance 의 구성 요소를 사용됩니다.
에서 고주파 유도 저항의 커패시터를 매우 낮은 행동으로 짧은 회로는 동안 유도 저항의 인덕터 높은 행동으로 열리는 회로. 저주파수에서는 반전이 사실이며,커패시터의 리액턴스는 개방 회로 역할을하고 인덕터의 리액턴스는 단락 회로 역할을합니다.
이 두 극단 사이의 조합은 인덕터와 커패시터를 생산하”조정”또는”울리는”하는 회로는 공진 주파수,(ƒr)에는 정전 용량 및 유도 저항의 동일하고 취소지만,저항의 회로를 반대 흐름의 현재가 있습니다. 즉,전류가 전압과 함께 위상에 있으므로 위상 시프트가 없습니다. 아래 회로를 고려하십시오.
기본 LC 오실레이터 탱크 회로는
회로 구성의 유도 코일 L 와 커패시터,C. 커패시터 에너지를 저장 형태의 정전기 필드를 생산하는 잠재적인(전압 정체되) 에 걸쳐 그것의 플레이트,하는 동안 유도 코일 저장된 에너지에 형태의 전자기장. 커패시터는 스위치를 위치 A 에 놓음으로써 DC 공급 전압,V 까지 충전된다. 을 때 커패시터가 완전히 충전되 스위치를 변경하여 위치 B.
부과 커패시터입니다 이제 병렬로 연결된 통해 유도 코일 그렇게 축전기 시작하여 배출 자체를 통일하다. 코일을 통과하는 전류가 상승하기 시작하면서 C 를 가로 지르는 전압이 떨어지기 시작합니다.
이 상승 전류는이 전류 흐름에 저항하는 코일 주위에 전자기장을 설정합니다. 을 때 커패시터,C 은 완전히 방전되는 에너지 원래에 저장된 축전기,C 등의 정전장은 지금에 저장된 유도 코일 L 으로 전자기장의 주위에 코일을 권선.코일 내에서 전류를 유지하기 위해 회로에 외부 전압이 없으므로 전자기장이 붕괴되기 시작하면서 떨어지기 시작합니다. 역 emf 는 원래 방향으로 흐르는 전류를 유지하는 코일(e=-Ldi/dt)에서 유도됩니다.
이 전류 충전 커패시터,c 반대 극성 원래 충전. C 는 전류가 0 으로 감소하고 코일의 전자기장이 완전히 붕괴 될 때까지 계속 충전됩니다.
에너지 원래 도입으로킷 스위치를 통하덴서는 다시는 정전기 전압 잠재적인에 걸쳐 있지만,그것은 지금의 반대 극성입니다. 이제 커패시터가 코일을 통해 다시 방전되기 시작하고 전체 프로세스가 반복됩니다. 극성의 전압으로 변경 에너지가 통과하고 커패시터와 인덕터를 생산하는 AC 입력 전압이 사인 곡선하고 현재 파형.
이 과정은 LC 발진기 탱크 회로의 기초를 형성하고 이론적으로이 순환 앞뒤로 무한정 계속됩니다. 그러나,일이 완전하지 않고 때마다 에너지에서 전송되는 콘덴서,C 를 유도체,L 고 뒤에서 L C 몇 가지 에너지 손실이 발생하는 부패 진동을 영니다.
이 진동의 전달하는 에너지 사이에 앞뒤로의 커패시터,C 을 유도체,L 계속할 것이라 무한정되지 않은 경우의 에너지 손실 내에서는 회로. 전기 에너지가 손실 DC 또는 실제 저항의 인덕터 코일에서의 유전체의 축전기,그리고 방사선에서는 회로 그 진동을 꾸준히 감소한 그들은 죽을 때까지 완전히 사라와 프로세스가 중지됩니다.
다음에서 실용적인 LC 회로 진폭의 진동하는 전압의 감소에서 각각의 절반 사이클의 진동은 결국 죽다니다. 그런 다음 진동은 감쇠량이 회로의 품질 또는 Q-팩터에 의해 결정되면서”감쇠”될 수 있다고합니다.
진동 감쇠
빈도의 진동하는 전압 값에 따라 다릅의 인덕턴스 및 커패시턴스에서 LC 탱크 회로입니다. 우리가 알고 있는 공명기에서 발생하는 회로가 있어야 합니다 주점의 값을 XC,the capacitive reactance 은 동일한 값으로 XL,유도 reactance(XL=XC)과하는 것입니다 그러므로가 나타나면 서로 상쇄됩니다 밖으로 떠나 DC 저항 회로에 반대하는 흐름의 현재가 있습니다.
경우 우리는 이제 장소에 곡선을 위한 유도 저항의 유도체의 상단에 곡선을 위한 capacitive reactance 의 커패시터는 모두 곡선은 동일한 주파수에 도끼,교차되는 지점을 줄 것이 우리에게 공명 주파수를 지점(ƒr 또는 wr)아래와 같습니다.
공명 주파수
가:ƒr 에 Hertz,L 에 Henries C is in Farads.
그런 다음 이것이 일어날 빈도는 다음과 같이 주어집니다:
그리를 단순화하여 위의 방정식이 우리의 최종 방정식에 대한 공진 주파수,ƒr 에서 조정 LC 회로:
의 공진 주파수 LC 발진기
- 가:
- L 은 인덕턴스에서 Henries
- 애플리케이션은 다음과 같은 커패시턴스에서 Farads
- ƒr 출력 주파수를 Hertz
이 방정식의 경우 보여줍 L C 을 감소시키고,주파수가 증가합니다. 이 출력 주파수는 일반적으로”공진 주파수”로 식별하기 위해(ƒr)의 약어가 주어집니다.
을 유지하는 진동을에서는 LC 탱크 회로,우리는 모두 교체 에너지 손실에 각각 진동고도 유지 진폭의 이러한 진동이 일정한 수준이다. 따라서 대체 된 에너지의 양은 각주기 동안 손실 된 에너지와 같아야합니다.
대체 된 에너지가 너무 크면 공급 레일의 클리핑이 발생할 때까지 진폭이 증가합니다. 는 경우 또는 양의 에너지로 대체가 너무 작은 진폭을 줄이는 것이 결국 제로 시간과 진동을 멈출 것입니다.
가장 간단한 방법으로 교체 하는 이 에너지 손실을 일부의 출력에서 LC 탱크 회로,증폭 다음 급으로 다시 LC 회로 다시합니다. 이 프로세스는 op-amp,fet 또는 바이폴라 트랜지스터를 능동 소자로 사용하는 전압 증폭기를 사용하여 달성 할 수 있습니다. 그러나,경우 루프의 이득을 의견을 증폭기가 너무 작고,원하는 진동을 붕괴를 제고하는 경우 너무 큰 파형이 됩니다.
일정한 진동을 생성하려면 LC 네트워크에 다시 공급되는 에너지의 레벨을 정확하게 제어해야합니다. 다음 되어야 합니다 어떤 형태의 자동 진폭 또는 이득 컨트롤을 때 진폭하려고 따라서 참조 전압을 위 또는 아래 중 하나입니다.
안정적인 진동을 유지하려면 회로의 전체 이득이 하나 또는 단결과 같아야합니다. 모든 적고 진동이 시작되지 않거나 떨어져 죽을 제로,더 진동이 발생하지 진폭이 될 것이 잘린에 의해 공급 레일이 되었습니다. 아래 회로를 고려하십시오.
기본적인 트랜지스터 LC Oscillator Circuit
양극성 트랜지스터로 사용됩니다 LC 발진기 증폭기와 조정 LC 탱크 회로는 역할을 수집 load. 또 다른 코일 L2 는 전자기장이 코일 L 과”상호”결합 된 트랜지스터의베이스와 이미 터 사이에 연결됩니다.
“상호 인덕턴스”사이에 존재하는 두 회로 변화하는 흐르는 전류에서 하나의 회로 코일을 유도하여 전자기 유도,잠재적인 전압에서 다른(변압기 효과)그래서 같은 진동에서 발생하는 조정 회로,전자의 에너지에서 전송되는 코일 L 코일 L2 및 전압으로 동일한 주파수에서 조정 회로 적용되는 사고 이미터의 트랜지스터입니다. 이러한 방식으로 필요한 자동 피드백 전압이 증폭 트랜지스터에인가된다.
두 코일 L 과 L2 사이의 결합을 변경하여 피드백 양을 늘리거나 줄일 수 있습니다. 회로가 진동 할 때 임피던스는 저항성이며 콜렉터 및베이스 전압은 180o 위상을 벗어납니다. 을 유지하기 위해서는 진동(라는 주파수 안정성)에 적용되는 전압 조정 회로야에서”단계”과 진동에서 발생하는 조정 회로입니다.
그러므로,우리는 수집기와베이스 사이의 피드백 경로에 추가 180o 위상 시프트를 도입해야합니다. 이에 의해 달성된 권선 코일의 L2 에 올바른 방향으로 코일 L 을 주는 올바른 진폭 및 위상 관계에 대한 발진기 회로 또는 연결하여 phase shift 네트워크 사이의 출력과 입력의 증폭기가 있습니다.따라서 LC 발진기는”사인 곡선 발진기”또는”고조파 발진기”보다 일반적으로 불린다. LC 오실레이터 생성할 수 있는 고주파 사인 파동에 대한 사용에 라디오 주파수(RF)유형 응용 프로그램으로 트랜지스터의 증폭기되고 양극성 트랜지스터의 또는 FET.
고조파 오실레이터에는 여러 다른 형태가 있기 때문에 많은 다른 방법을 구성하는 LC 필터 네트워크 및 증폭기와 가장 일반적인 Hartley LC 오실레이터,콜 LC 오실레이터,암스트롱이 오실레이터 및 클랩 오실레이터 이름을 몇 가지 있습니다.
LC 발진기 예 No1
200mh 의 인덕턴스와 10pF 의 커패시터를 병렬로 연결하여 LC 발진기 탱크 회로를 생성한다. 진동의 주파수를 계산하십시오.
그리고 우리는 볼 수 있습니다 위의 예제에서는 감소하는 값이 중 하나의 커패시턴스,C 또는 인덕턴스,L 것을 증가시키는 효과 진동에 영향을 주 LC 탱크 회로입니다.
LC 발진기 요약
LC 발진기 공진 탱크 회로에 필요한 기본 조건은 다음과 같이 주어진다.
- 을 위한 진동을 존재하는 진동자 회로 포함해야 합니다 민감하는(주파수에 따라 다름)구성 요소 중 하나는”유도체”,(L)또는”축전기”,(C)뿐만 아니라,a DC power source.
- 에서 간단한 인덕터-캐패시터,LC 회로,진동 감쇠가 될으로 인해 시간 구성 요소 및 회로 손실이다.
- 전압 증폭은 이러한 회로 손실을 극복하고 양의 이득을 제공하기 위해 필요합니다.
- 앰프의 전체 이득은 하나,단일성보다 커야합니다.
- 진동을 유지할 수 있으로 먹이는 일부의 출력 전압을 조정하는 회로가 올바른 진폭 및 위상,(0).
- 진동은 피드백이”긍정적”(자기 재생)일 때만 발생할 수 있습니다.
- 전체 단계 변화의 회로야 또는 제 360o 는 출력 신호에서 피드백 네트워크에서”단계”입력된 신호입니다.
에서 다음 튜토리얼에 대한 발진기,우리는 작업의 가장 일반적인 중 하나는 LC 오실레이터 회로가 사용하는 두 개의 인덕턴스 코일을 형성하는 중심 탭 인덕턴스에서 공진형 탱크 회로입니다. 이 유형의 lc 발진기 회로는 일반적으로 Hartley 발진기로 알려져 있습니다.
