مدار نوسان ساز

مدار نوسان ساز مجموعه ای کامل از تمام قسمت های مدار است که به تولید نوسانات کمک می کند. این نوسانات باید پایدار باشد و باید همانطور که قبلاً مورد بحث قرار گرفت ، تحت فشار قرار گیرند. بگذارید سعی کنیم یک مدار نوسان ساز عملی را تجزیه و تحلیل کنیم تا درک بهتری در مورد نحوه کار یک مدار نوسان ساز داشته باشیم.

مدار نوسان ساز عملی

یک مدار نوسان ساز عملی از یک مدار مخزن ، تقویت کننده ترانزیستور و یک مدار بازخورد تشکیل شده است. نمودار مدار زیر ترتیب یک نوسان ساز عملی را نشان می دهد.

بگذارید اکنون در مورد بخش های این مدار نوسان ساز عملی بحث کنیم.

مدار مخزن - مدار مخزن از یک القاء L به طور موازی با خازن c تشکیل شده است. مقادیر این دو مؤلفه فرکانس مدار نوسان ساز را تعیین می کند و از این رو این به عنوان مدار تعیین کننده فرکانس نامیده می شود.

تقویت کننده ترانزیستور - خروجی مدار مخزن به مدار تقویت کننده وصل می شود تا نوسانات تولید شده توسط مدار مخزن در اینجا تقویت شود. از این رو خروجی این نوسانات توسط تقویت کننده افزایش می یابد.

مدار بازخورد - عملکرد مدار بازخورد انتقال بخشی از انرژی خروجی به مدار LC در فاز مناسب است. این بازخورد در نوسان سازها مثبت است در حالی که در آمپلی فایرها منفی است.

ثبات فرکانس یک نوسان ساز

پایداری فرکانس یک نوسان ساز ، اندازه گیری توانایی آن در حفظ فرکانس ثابت ، در یک بازه طولانی است. هنگامی که در مدت زمان طولانی تری کار می کند ، فرکانس نوسان ساز ممکن است با افزایش یا کاهش ، از مقدار قبلی تعیین شده برخوردار باشد.

تغییر در فرکانس نوسان ساز ممکن است به دلیل عوامل زیر بوجود بیاید -

نقطه عملیاتی دستگاه فعال مانند BJT یا FET مورد استفاده باید در منطقه خطی تقویت کننده باشد. انحراف آن بر فرکانس نوسان ساز تأثیر می گذارد.

وابستگی دما از عملکرد اجزای مدار بر فرکانس نوسان ساز تأثیر می گذارد.

تغییرات در D. C. ولتاژ تأمین شده برای دستگاه فعال ، فرکانس نوسان ساز را تغییر دهید. در صورت استفاده از منبع تغذیه تنظیم شده ، می توان از این امر جلوگیری کرد.

تغییر در بار خروجی ممکن است باعث تغییر در عامل Q مدار مخزن شود و در نتیجه باعث تغییر در فرکانس خروجی نوسان ساز شود.

حضور خازن های بین عنصر و خازن های ولگرد بر فرکانس خروجی نوسان ساز و در نتیجه پایداری فرکانس تأثیر می گذارد.

معیار Barkhausen

با دانشی که تاکنون داریم ، فهمیدیم که یک مدار نوسان ساز عملی از یک مدار مخزن ، یک مدار تقویت کننده ترانزیستور و یک مدار بازخورد تشکیل شده است. بنابراین ، اجازه دهید اکنون سعی کنیم مفهوم تقویت کننده های بازخورد را مسواک بزنیم تا سود تقویت کننده های بازخورد را بدست آوریم.

اصل تقویت کننده بازخورد

یک تقویت کننده بازخورد به طور کلی از دو بخش تشکیل شده است. آنها تقویت کننده و مدار بازخورد هستند. مدار بازخورد معمولاً از مقاومت ها تشکیل شده است. مفهوم تقویت کننده بازخورد را می توان از شکل زیر درک کرد.

از شکل فوق ، افزایش تقویت کننده به عنوان A. نشان داده شده است. افزایش تقویت کننده نسبت ولتاژ خروجی VO به ولتاژ ورودی V است_iوادشبکه بازخورد یک ولتاژ V را استخراج می کند_f= β v_oاز خروجی V_oاز تقویت کننده

این ولتاژ برای بازخورد مثبت اضافه می شود و برای بازخورد منفی ، از ولتاژ سیگنال V کم می شود_s.

بنابراین ، برای بازخورد مثبت ،

مقدار β = v_f/V_oبه عنوان نسبت بازخورد یا کسر بازخورد نامیده می شود.

خروجی V_oباید برابر با ولتاژ ورودی باشد (v_s+ βv_o) با افزایش A تقویت کننده ضرب می شود.

$ $ (v_s + beta v_o) a = v_o $ $

$ $ av_s + a beta v_o = v_o $ $

$ $ av_s = v_o (1 - a beta) $ $

بگذارید a_fسود کلی (با بازخورد) تقویت کننده باشید. این به عنوان نسبت ولتاژ خروجی V تعریف شده است_oبه ولتاژ سیگنال اعمال شده V_s، یعنی ،

دو معادله فوق را می توانیم درک کنیم که معادله افزایش تقویت کننده بازخورد با بازخورد مثبت توسط

جایی که Aβ عامل بازخورد یا افزایش حلقه است.

اگر aβ = 1 ، a_f= ∞بنابراین سود بی نهایت می شود ، یعنی خروجی بدون هیچ ورودی وجود دارد. به عبارت دیگر ، تقویت کننده به عنوان نوسان ساز کار می کند.

شرایط Aβ = 1 به عنوان معیار Barkhausen از نوسانات نامیده می شود. این یک عامل بسیار مهم است که همیشه باید در مفهوم نوسان سازها در نظر داشته باشید.