En oscillator er en elektronisk eller mekanisk enhet som brukes til å generere et oscillerende eller periodisk elektronisk signal, ofte en sinusbølge, Vanligvis konverterer en oscillator DC fra en strømforsyning til et AC-signal. Så disse kan brukes på et bredt spekter av elektroniske enheter som spenner fra enkle CLK-generatorer til digitale enheter, komplekse datamaskiner osv. Det er forskjellige typer oscillatorer tilgjengelig som brukes basert på kravet som Harmonic, Tuned Circuit, RC Crystal, etc. Så denne artikkelen diskuterer en av typene oscillatorer som en lokal oscillator – jobbe med applikasjoner.
Hva er en lokal oscillator?
En lokal oscillator er en type oscillator som brukes til å modifisere signalfrekvensen med en mikser i en mottaker. Denne signalfrekvensmodifikasjonsprosedyren også kalt heterodyning genererer sum- og forskjellsfrekvensene fra oscillatorens frekvens og inngangssignalets frekvens. I forskjellige mottakere er denne oscillator- og mikserfunksjonene kombinert i et enkelt trinn kjent som en omformer som reduserer strømforbruket, kostnadene og plass. En lokal oscillator genererer et sinusformet signal som inkluderer en frekvens slik at mottakeren er i stand til å generere den nøyaktige mellomfrekvensen eller resulterende frekvens for ytterligere forsterkning samt konvertering til lyddeteksjon.
Lokaloscillator fungerer
Den lokale oscillatoren som arbeider med en mikser i en superheterodyne radiomottaker er vist nedenfor. Vanligvis blander en superheterodyn radiomottaker frekvensen til det mottatte signalet med det genererte signalets frekvens gjennom en lokal oscillator.
Først mottar mottakeren signalene fra antennen. Etter det mates disse signalene til RF-forsterkeren. I denne forsterkeren er signalene stilt inn for å fjerne uønskede signaler fra andre frekvenser.
Fra RF-forsterkeren blandes de innstilte signalene med de genererte innkommende lokale frekvenssignalene fra en lokal oscillator. Denne blandingsprosedyren kan gjøres i mikseren og den skaper en IF (mellomfrekvens).
IF dannet av blandingen er mer egnet for prosessering enn den opprinnelige bærefrekvensen.
Etter det blir mellomfrekvensen forsterket og filtrert. Så denne amplituden opprettholdes ganske enkelt gjennom en begrenser. Så gjennom filtreringen kan en bestemt kanals signaler velges. Sammenlignet med RF-filtrering, kan IF-filteret stilles inn godt enn RF-filteret fordi det hovedsakelig er designet for en fast frekvens.
Etter det blir dette signalet gitt til en demodulator som også er kjent som en FM-detektor. Så denne detektoren demodulerer ganske enkelt utgangen. Så det er også mulig å bytte mellom forskjellige demodulatorer for å oppnå den foretrukne utgangsformen.
Etter det blir dette demodulerte signalet forsterket med en høyttaler hvor det endres til lydsignaler med hørbar frekvens.
Derfor er superheterodyne FM-mottakerens spesialitet å blande den opprinnelige innkommende frekvensen fra en kilde med generert frekvens, og følgelig lar dette mottakeren filtrere og velge kun de foretrukne RF-signalene.
Lokaloscillatorkretsdiagram
Her skal vi forklare den lokale oscillatoren som arbeider i superheterodyne-mottakeren. Kretsskjemaet til en superheterodynmottaker som bruker en lokal oscillator er vist nedenfor.
En heterodyne mottaker er en elektronisk krets som overfører et signal fra et bæresignal til et annet bæresignal gjennom en annen frekvens. Den blander i/p-signalet med en generert bølge gjennom en oscillator for å generere to nye signaler som er kjent som beats. Heterodyning er en enkel prosedyre som er styrt av trigonometrilovene, de fleste heterodyner er svært komplekse enheter med flere forsterkere & filtre.
Her er et slag et signal generert av to i/pt-signaler med forskjellige frekvenser. Vanligvis genererer en heterodyne-mottaker to slag, der ett slag har en frekvens som er mengden av de blandede frekvensene, mens den andre takten har en frekvens som er variasjonen mellom de blandede frekvensene. Så for eksempel blandes et i/p-signal som inkluderer en 10MHz-bærebølge med et 15MHz-bæresignal for å lage to o/p-slag. Den høyere takten har en frekvens på 25MHz, og den lavere takten har en frekvens på 5MHz.
Superheterodyne-mottakeren bruker prinsippet om heterodyne for å tillate at høyfrekvente signaler identifiseres gjennom lavfrekvente mottakere. Når et signal kommer inn i en superheterodynmottaker, blir det ganske enkelt forsterket og blandet av lokaloscillatorsignalet før det filtreres for å generere en IF (mellomfrekvens). Vanligvis blir den igjen forsterket og filtrert før den når utgangen. Mottakeren stiller inn ved å endre oscillatorbølgefrekvensen.
Det er mange lokale oscillatorer som er mye brukt i radiomottakere er; Hartley-oscillatoren, Tuned collector-oscillatoren og krystalloscillatoren.
Vennligst se denne lenken for å vite mer om Hartley oscillator .
Vennligst se denne lenken for å vite mer om Avstemt kollektoroscillator .
Vennligst se denne lenken for å vite mer om krystalloscillator .
Frekvensformel for lokal oscillator
I den lokale oscillatoren, når mikseren genererer både sum- og differansefrekvenser, er det mulig å produsere 455 kHz IF-signalet hvis oscillatoren er enten under eller over IF.
Sak 1:
Når lokaloscillatoren er over IF, må den stilles inn fra omtrent 1 til 2 MHz. Normalt er det kondensatoren i en innstilt RLC-krets, som endres for å regulere senterfrekvensen når induktoren er fast.
Siden fc = 1/2π√LC
Ved å løse C = 1/L(2πfc)^2
Når innstillingsfrekvensen er høyest, er innstillingskondensatoren minimum. Når vi kjenner frekvensområdet som skal opprettes, kan vi utlede det nødvendige kapasitansområdet.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Sak 2:
Når den lokale oscillatoren er under IF, må oscillatoren stilles inn omtrent fra 45 kHz til 1145 kHz. Så,
Cmax/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Med denne typen rekkevidde er det ikke praktisk å lage en avstembar kondensator. Dermed er oscillatoren i en vanlig AM-mottaker over radiobåndet.
Hvorfor brukes lokale oscillatorer?
Disse oscillatorene brukes til å endre en signalfrekvens med en mikser i en mottaker.
Hvorfor er lokaloscillatorfrekvensen høyere?
Oscillatorfrekvensen er alltid høyere sammenlignet med signalfrekvensen fordi en høyere frekvens normalt foretrekkes i en super heterodynende mottaker for å gi mer avstand mellom forskjellen mellom ellers mellomfrekvens og andre to frekvenser, slik at mellomfrekvenssignalet blir enklere sendt gjennom et filter og de to originale signalene vil bli dempet.
Fordeler
De fordelene med en lokal oscillator Inkluder følgende.
- Lokaloscillatoren i et radiokommunikasjonssystem er hovedfasestøykilden.
- I radiomottakere reduserer funksjonene til både den kombinerte lokaloscillatoren og mikseren i en enkelt aktiv enhet prisen, plass og forbruket av strømforbruk.
- Denne oscillatoren behandler et signal på en fast frekvens for å forbedre ytelsen til en radiomottaker.
applikasjoner
De anvendelser av lokale oscillatorer Inkluder følgende.
- Lokale oscillatorer brukes i mange kommunikasjonskretser som kabel-TV set-top-bokser, modemer, telemetrisystemer, mikrobølgerelésystemer, frekvensdivisjonsmultiplekssystemer brukt i telefonlinjer, radioteleskoper, atomklokker og militære elektroniske mottiltakssystemer.
- Disse brukes i superheterodyne mottakere og radiokommunikasjonssystemer.
- Disse oscillatorene er nødvendige når heterodyning brukes i mottakerarkitekturer for å endre
- HF-signaler til et IF-spektrum for enkel behandling.
- Mikrobølgefrekvensene i satellitt-TV-mottak brukes fra satellitten og ned til mottakerantennen for å konvertere til lavere frekvenser gjennom en oscillator og mikser ved montering ved antennen.
Dermed er dette en oversikt over en lokal oscillator – jobbe med applikasjoner. Denne oscillatoren spiller en nøkkelrolle i FM-mottakeren. Det er den mest betydningsfulle kretsen i hele mottakeren fordi enhver ustabilitet eller drift i oscillatoren vil konvertere til drift og ustabilitet i det mottatte signalet. Her er et spørsmål til deg, hvilken type oscillator brukes som en lokal oscillator?
