Oscilator je elektronički ili mehanički uređaj koji se koristi za generiranje oscilirajućeg ili periodičkog elektroničkog signala, često sinusnog vala. Općenito, oscilator pretvara DC iz izvora napajanja u AC signal. Dakle, oni su primjenjivi na širok raspon elektroničkih uređaja koji sežu od jednostavnih CLK generatora do digitalnih uređaja, složenih računala itd. Postoje različiti vrste oscilatora dostupni koji se koriste na temelju zahtjeva kao što su harmonijski, podešeni krug, RC kristal itd. Dakle, ovaj članak govori o jednoj od vrsta oscilatora kao što je lokalni oscilator – rad s aplikacijama.
Što je lokalni oscilator?
Lokalni oscilator je jedna vrsta oscilatora koji se koristi za modificiranje frekvencije signala pomoću miksera u prijemniku. Ovaj postupak modifikacije frekvencije signala koji se naziva i heterodiniranje generira zbroj i razliku frekvencija iz frekvencije oscilatora i frekvencije ulaznog signala. U raznim prijemnicima, ove funkcije oscilatora i miksera kombinirane su unutar jednog stupnja poznatog kao pretvarač koji smanjuje potrošnju energije, troškove i prostor. Lokalni oscilator generira sinusoidni signal uključujući frekvenciju tako da je prijemnik sposoban generirati točnu međufrekvenciju ili rezultirajuću frekvenciju za daljnje pojačanje kao i pretvaranje u audio detekciju.
Lokalni oscilator radi
Lokalni oscilator koji radi s mikserom u superheterodinskom radio prijemniku prikazan je dolje. Općenito, superheterodinski radio prijamnik miješa frekvenciju primljenog signala s frekvencijom generiranog signala putem lokalnog oscilatora.
Prvo, prijemnik prima signale od antene. Nakon toga, ti se signali šalju u RF pojačalo. U ovom pojačalu signali su podešeni za uklanjanje neželjenih signala s drugih frekvencija.
Iz RF pojačala, podešeni signali se miješaju s generiranim dolaznim signalima lokalne frekvencije iz lokalnog oscilatora. Ovaj postupak miješanja može se izvesti unutar miksera i stvara IF (međufrekvenciju).
IF formiran miješanjem prikladniji je za obradu nego originalna noseća frekvencija.
Nakon toga, međufrekvencija se pojačava i filtrira. Dakle, ova amplituda se jednostavno održava preko limitera. Tako se tijekom filtriranja mogu odabrati signali određenog kanala. U usporedbi s RF filtriranjem, IF filtar može se ugoditi bolje nego RF filtar jer je uglavnom dizajniran za fiksnu frekvenciju.
Nakon toga, ovaj signal se daje demodulatoru koji je također poznat kao FM detektor. Dakle, ovaj detektor jednostavno demodulira izlaz. Stoga je također moguće prebacivati se između različitih demodulatora kako bi se postigao željeni oblik izlaza.
Nakon toga se ovaj demodulirani signal pojačava preko zvučnika gdje prelazi u zvučne signale zvučne frekvencije.
Stoga je specijalnost superheterodinskog FM prijamnika miješanje originalne dolazne frekvencije iz izvora s generiranom frekvencijom, što posljedično omogućuje prijemniku filtriranje i odabir samo preferiranih RF signala.
Dijagram strujnog kruga lokalnog oscilatora
Ovdje ćemo objasniti lokalni oscilator koji radi u superheterodinskom prijemniku. Dijagram strujnog kruga superheterodinskog prijemnika koji koristi lokalni oscilator prikazan je dolje.
Heterodinski prijamnik je elektronički sklop koji prenosi signal s jednog signala nositelja na signal drugog nositelja putem različite frekvencije. On miješa i/p signal s generiranim valom kroz oscilator kako bi generirao dva nova signala koji su poznati kao otkucaji. Heterodinizacija je jednostavan postupak koji je vođen trigonometrijskim zakonima, većina heterodina su vrlo složeni uređaji s nekoliko pojačala & filteri.
Ovdje je otkucaj signal koji generiraju dva i/pt signala različitih frekvencija. Općenito, heterodinski prijemnik generira dva otkucaja, pri čemu jedan otkucaj ima frekvenciju koja je iznos miješanih frekvencija, dok drugi otkucaj ima frekvenciju koja je varijacija između pomiješanih frekvencija. Tako se, na primjer, i/p signal koji uključuje nosivi val od 10MHz miješa s nosećim signalom od 15MHz kako bi se napravila dva o/p otkucaja. Viši ritam ima frekvenciju od 25MHz, a niži ritam ima frekvenciju od 5MHz.
Superheterodinski prijamnik koristi princip heterodina kako bi omogućio prepoznavanje visokofrekventnih signala preko niskofrekventnih prijamnika. Jednom kada signal dođe u superheterodinski prijamnik, jednostavno se pojačava i miješa signalom lokalnog oscilatora prije nego što se filtrira kako bi se stvorio IF (međufrekvencija). Obično se ponovno pojačava i filtrira prije nego što dođe do izlaza. Prijemnik se podešava promjenom valne frekvencije oscilatora.
Postoji mnogo lokalnih oscilatora koji se široko koriste u radio prijamnicima; Hartleyev oscilator, Tuned collector oscilator i kristalni oscilator.
Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o Hartleyev oscilator .
Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o Ugođeni kolektorski oscilator .
Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o kristalni oscilator .
Formula frekvencije lokalnog oscilatora
U lokalnom oscilatoru, kada mikser generira i zbroj i razliku frekvencija, moguće je proizvesti IF signal od 455 kHz ako je oscilator ili ispod ili iznad IF.
Slučaj1:
Kada je lokalni oscilator iznad IF-a, tada se mora podesiti od približno 1 do 2 MHz. Obično je to kondenzator unutar podešenog RLC kruga, koji se mijenja da regulira središnju frekvenciju kada je induktor fiksiran.
Od fc = 1/2π√LC
Rješavanjem C = 1/L(2πfc)^2
Kad je frekvencija ugađanja najveća, tada je kondenzator za ugađanje minimalan. Kada znamo raspon frekvencija koji treba stvoriti, možemo zaključiti potreban raspon kapaciteta.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Slučaj2:
Kada je lokalni oscilator ispod IF-a, tada se oscilator treba podesiti približno od 45 kHz do 1145 kHz. Tako,
Cmax/Cmin = (1145 kHz/45 kHz)^2 = 648.
S ovom vrstom raspona, nije praktično napraviti podesivi kondenzator. Dakle, oscilator u normalnom AM prijemniku je iznad radio pojasa.
Zašto se koriste lokalni oscilatori?
Ovi oscilatori se koriste za promjenu frekvencije signala pomoću miksera u prijemniku.
Zašto je frekvencija lokalnog oscilatora viša?
Frekvencija oscilatora uvijek je viša u usporedbi s frekvencijom signala jer se obično preferira viša frekvencija u super heterodinizirajućem prijemniku kako bi se ostavila veća udaljenost između razlike između inače srednje frekvencije i druge dvije frekvencije tako da se signal srednje frekvencije jednostavnije prenosi filtar i dva izvorna signala bit će prigušena.
Prednosti
The prednosti lokalnog oscilatora uključuju sljedeće.
- Lokalni oscilator u radio komunikacijskom sustavu je glavni izvor faznog šuma.
- U radijskim prijamnicima, funkcije kombiniranog lokalnog oscilatora i miksera unutar jednog aktivnog uređaja smanjuju cijenu, prostor i potrošnju energije.
- Ovaj oscilator obrađuje signal na fiksnoj frekvenciji kako bi poboljšao rad radijskog prijamnika.
Prijave
The primjene lokalnih oscilatora uključuju sljedeće.
- Lokalni oscilatori se koriste u mnogim komunikacijskim krugovima kao što su set-top box uređaji za kabelsku televiziju, modemi, telemetrijski sustavi, mikrovalni relejni sustavi, sustavi frekvencijskog multipleksiranja koji se koriste u telefonskim magistralnim linijama, radioteleskopima, atomskim satovima i vojnim elektroničkim sustavima protumjera.
- Koriste se u superheterodinskim prijamnicima i radiokomunikacijskim sustavima.
- Ovi oscilatori su potrebni kad god se heterodinizacija koristi u arhitekturi prijemnika za promjenu
- HF signale u IF spektar za jednostavnu obradu.
- Mikrovalne frekvencije u prijemu satelitske televizije koriste se od satelita do prijemne antene za pretvaranje u niže frekvencije putem oscilatora i miksera postavljanjem na antenu.
Dakle, ovo je pregled lokalnog oscilatora – rad s aplikacijama. Ovaj oscilator ima ključnu ulogu u FM prijamniku. To je najznačajniji krug unutar cijelog prijemnika jer će se svaka nestabilnost ili pomak unutar oscilatora pretvoriti u pomak i nestabilnost unutar primljenog signala. Ovdje je pitanje za vas, koji se tip oscilatora koristi kao lokalni oscilator?
