Az oszcillátor egy elektronikus vagy mechanikus eszköz, amelyet oszcilláló vagy periodikus elektronikus jel, gyakran szinuszhullám, generálására használnak. Általában az oszcillátor az egyenáramot a tápegységből váltakozó áramú jellé alakítja. Tehát ezek az elektronikus eszközök széles skálájára alkalmazhatók, az egyszerű CLK generátoroktól a digitális eszközökig, összetett számítógépekig stb. oszcillátorok típusai rendelkezésre állnak, amelyeket olyan követelmények alapján használnak, mint a harmonikus, hangolt áramkör, RC-kristály stb. Tehát ez a cikk az oszcillátorok egyik típusát tárgyalja, például helyi oszcillátor – alkalmazásokkal való munka.
Mi az a lokális oszcillátor?
A helyi oszcillátor az oszcillátorok egyik típusa, amelyet a jelfrekvencia módosítására használnak a vevőben lévő keverővel. Ez a jelfrekvencia-módosítási eljárás, amelyet heterodinizálásnak is neveznek, az oszcillátor frekvenciájából és a bemeneti jel frekvenciájából generálja az összeg- és különbségfrekvenciákat. Különböző vevőkészülékekben ez az oszcillátor és keverő funkciók egyetlen fokozatban, konverterként vannak kombinálva, ami csökkenti az energiafogyasztást, a költségeket és a helyet. A helyi oszcillátor szinuszos jelet generál, beleértve a frekvenciát, így a vevő képes a pontos köztes frekvenciát vagy az eredő frekvenciát generálni további erősítéshez, valamint hangérzékeléshez.
Helyi oszcillátor működik
Az alábbiakban látható a szuperheterodin rádióvevő keverőjével működő helyi oszcillátor. Általában egy szuperheterodin rádióvevő egy helyi oszcillátoron keresztül keveri a vett jel frekvenciáját a generált jel frekvenciájával.
Először is, a vevő fogadja a jeleket az antennától. Ezt követően ezek a jelek az RF erősítőhöz kerülnek. Ebben az erősítőben a jelek úgy vannak hangolva, hogy eltávolítsák a nem kívánt jeleket más frekvenciákról.
Az RF erősítőből a behangolt jelek keverednek a helyi oszcillátortól generált bejövő helyi frekvenciájú jelekkel. Ez a keverési eljárás a keverőn belül is elvégezhető, és létrehoz egy IF-t (köztes frekvencia).
A keveréssel kialakított IF alkalmasabb a feldolgozásra, mint az eredeti vivőfrekvencia.
Ezt követően a köztes frekvencia felerősítésre és szűrésre kerül. Tehát ezt az amplitúdót egyszerűen egy limiter tartja fenn. Így a szűrés során egy adott csatorna jelei kiválaszthatók. Az RF szűréshez képest az IF szűrő jól hangolható, mint az RF szűrő, mivel elsősorban fix frekvenciára tervezték.
Ezt követően ezt a jelet egy demodulátornak adják, amelyet FM-detektornak is neveznek. Tehát ez az érzékelő egyszerűen demodulálja a kimenetet. Így a különböző demodulátorok közötti váltás is elérhető a kívánt kimeneti forma elérése érdekében.
Ezt követően ezt a demodulált jelet egy hangszóró felerősíti, ahol hallható frekvenciájú hangjelekké változik.
Így a szuperheterodin FM vevő különlegessége, hogy egy forrásból származó eredeti bejövő frekvenciát keveri a generált frekvenciával, következésképpen ez lehetővé teszi a vevő számára, hogy csak a preferált RF jeleket szűrje és válassza ki.
Helyi oszcillátor áramköri diagram
Itt elmagyarázzuk a szuperheterodin vevőben működő helyi oszcillátort. Az alábbiakban egy helyi oszcillátort használó szuperheterodin vevő kapcsolási rajza látható.
A heterodin vevő egy elektronikus áramkör, amely egy jelet az egyik vivőjelről egy másik vivőjelre továbbít, eltérő frekvencián keresztül. Összekeveri az i/p jelet egy oszcillátoron keresztül generált hullámmal, így két új jelet generál, amelyeket ütemeknek nevezünk. A heterodinizálás egy egyszerű eljárás, amelyet a trigonometria törvényei szabályoznak, a legtöbb heterodin nagyon összetett eszköz, több erősítők & szűrők.
Itt az ütem két különböző frekvenciájú i/pt jel által generált jel. Általában egy heterodin vevő két ütemet generál, ahol az egyik ütem frekvenciája megegyezik a kevert frekvenciák mennyiségével, míg a másik ütem frekvenciája a kevert frekvenciák közötti változás. Így például egy 10 MHz-es vivőhullámot tartalmazó i/p jelet összekevernek egy 15 MHz-es vivőjellel, hogy két o/p ütemet kapjanak. A magasabb ütem 25 MHz-es, az alacsonyabb ütem pedig 5 MHz-es.
A szuperheterodin vevő a heterodin elvét használja, hogy lehetővé tegye a magas frekvenciájú jelek azonosítását alacsony frekvenciájú vevőkön keresztül. Amint egy jel érkezik egy szuperheterodin vevőbe, egyszerűen felerősítik és összekeverik a helyi oszcillátor jelével, mielőtt kiszűrnék egy IF (köztes frekvencia) létrehozására. Általában ismét felerősítik és szűrik, mielőtt elérik a kimenetet. A vevő az oszcillátor hullámfrekvenciájának változtatásával hangol.
Számos helyi oszcillátor létezik, amelyeket széles körben használnak a rádióvevőkben; a Hartley oszcillátor, a Hangolt kollektoros oszcillátor és a kristályoszcillátor.
Kérjük, tekintse meg ezt a linket, ha többet szeretne megtudni a Hartley oszcillátor .
Kérjük, tekintse meg ezt a linket, ha többet szeretne megtudni a Hangolt kollektoros oszcillátor .
Kérjük, tekintse meg ezt a linket, ha többet szeretne megtudni a kristály oszcillátor .
Helyi oszcillátor frekvencia képlete
A helyi oszcillátorban, amikor a keverő generálja mind az összeg-, mind a különbségfrekvenciát, akkor elérhető a 455 kHz-es IF jel, ha az oszcillátor az IF alatt vagy felett van.
1. eset:
Ha a helyi oszcillátor az IF felett van, akkor körülbelül 1 és 2 MHz között kell hangolnia. Normális esetben ez a kondenzátor a hangolt RLC áramkörben, amelyet megváltoztatnak a középfrekvencia szabályozására, amikor az induktor rögzítve van.
Mivel fc = 1/2π√LC
Megoldásával C = 1/L(2πfc)^2
Ha a hangolási frekvencia a legmagasabb, akkor a hangolókondenzátor minimális. Ha ismerjük a létrehozandó frekvenciatartományt, akkor következtethetünk a szükséges kapacitástartományra.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
2. eset:
Ha a helyi oszcillátor az IF alatt van, akkor az oszcillátornak körülbelül 45 kHz-ről 1145 kHz-re kell hangolnia. Így,
Cmax/Cmin = (1145 kHz/45 kHz)^2 = 648.
Ennél a tartománynál nem célszerű hangolható kondenzátort készíteni. Így a normál AM vevő oszcillátora a rádiósávon túl van.
Miért használnak helyi oszcillátorokat?
Ezeket az oszcillátorokat a jelfrekvencia megváltoztatására használják a vevőben lévő keverővel.
Miért magasabb a helyi oszcillátor frekvenciája?
Az oszcillátor frekvenciája mindig magasabb a jelfrekvenciához képest, mert a szuperheterodinizálódó vevőkészülékekben általában a magasabb frekvenciát részesítik előnyben, hogy nagyobb távolság maradjon az egyébként közbenső frekvencia és a másik két frekvencia közötti különbség között, így a közbülső frekvenciájú jelet egyszerűbben továbbítják. egy szűrő és az eredeti két jel gyengül.
Előnyök
Az A helyi oszcillátor előnyei a következőket tartalmazzák.
- A rádiókommunikációs rendszerben a helyi oszcillátor a fő fáziszaj forrása.
- A rádióvevőkben a kombinált helyi oszcillátor és keverő funkciói egyetlen aktív eszközön belül csökkentik az árat, a helyet és az energiafogyasztást.
- Ez az oszcillátor rögzített frekvencián dolgoz fel jelet, hogy javítsa a rádióvevő teljesítményét.
Alkalmazások
Az lokális oszcillátorok alkalmazásai a következőket tartalmazzák.
- A helyi oszcillátorokat számos kommunikációs áramkörben használják, például kábeltelevíziós set-top boxokban, modemekben, telemetriai rendszerekben, mikrohullámú relérendszerekben, telefonvonalakban használt frekvenciaosztásos multiplex rendszerekben, rádióteleszkópokban, atomórákban és katonai elektronikus ellenintézkedési rendszerekben.
- Ezeket szuperheterodin vevőkben és rádiókommunikációs rendszerekben használják.
- Ezekre az oszcillátorokra akkor van szükség, amikor a vevő architektúrákban heterodinizálást alkalmaznak a változtatáshoz
- A HF jeleket IF-spektrumra küldi az egyszerű feldolgozás érdekében.
- A műholdas televízió vételében a mikrohullámú frekvenciákat a műholdtól a vevőantennáig használják, hogy az antennára szerelt oszcillátoron és keverőn keresztül alacsonyabb frekvenciákká alakítsák át.
Tehát ez az egy lokális oszcillátor áttekintése – alkalmazásokkal való munka. Ez az oszcillátor kulcsszerepet játszik az FM-vevőben. Ez a legjelentősebb áramkör az egész vevőn belül, mivel az oszcillátoron belüli bármilyen instabilitás vagy sodródás a vett jelen belüli sodródássá és instabilitássá alakul át. Itt egy kérdés, hogy milyen típusú oszcillátort használnak helyi oszcillátorként?
