Локални осцилатор: блок дијаграм, коло, рад и његове примене

Осцилатор је електронски или механички уређај који се користи за генерисање осцилирајућег или периодичног електронског сигнала, често синусног таласа. Генерално, осцилатор претвара једносмерну струју из извора напајања у АЦ сигнал. Дакле, они су применљиви на широк спектар електронских уређаја који се крећу од једноставних ЦЛК генератора до дигиталних уређаја, сложених рачунара, итд. врсте осцилатора доступни који се користе на основу захтева као што су Хармониц, Тунед Цирцуит, РЦ Цристал, итд. Дакле, овај чланак говори о једној од врста осцилатора као што је локални осцилатор – рад са апликацијама.

Шта је локални осцилатор?

Локални осцилатор је један тип осцилатора који се користи за модификовање фреквенције сигнала помоћу миксера у пријемнику. Ова процедура модификације фреквенције сигнала која се такође назива хетеродинирање генерише збир и фреквенције разлике од фреквенције осцилатора и фреквенције улазног сигнала. У различитим пријемницима, функције овог осцилатора и миксера су комбиноване унутар једног степена познатог као претварач који смањује потрошњу енергије, трошкове и простор. Локални осцилатор генерише синусоидни сигнал укључујући фреквенцију тако да је пријемник способан да генерише тачну међуфреквенцију или резултујућу фреквенцију за даље појачање, као и конверзију у аудио детекцију.

Локални осцилатор ради

Локални осцилатор који ради са миксером у суперхетеродинском радио пријемнику је приказан испод. Генерално, суперхетеродински радио пријемник меша фреквенцију примљеног сигнала са фреквенцијом генерисаног сигнала преко локалног осцилатора.

Прво, пријемник прима сигнале са антене. Након тога, ови сигнали се уносе у РФ појачало. У овом појачалу, сигнали су подешени за уклањање нежељених сигнала са других фреквенција.
Из РФ појачивача, подешени сигнали се мешају са генерисаним долазним сигналима локалне фреквенције из локалног осцилатора. Овај поступак мешања се може обавити унутар миксера и ствара ИФ (средња фреквенција).

ИФ формиран мешањем је погоднији за обраду од оригиналне носеће фреквенције.
Након тога, средња фреквенција се појачава и филтрира. Дакле, ова амплитуда се једноставно одржава преко лимитера. Дакле, током филтрирања, сигнали одређеног канала се могу одабрати. У поређењу са РФ филтрирањем, ИФ филтер се може добро подесити од РФ филтера јер је углавном дизајниран за фиксну фреквенцију.

Након тога, овај сигнал се предаје демодулатору који је познат и као ФМ детектор. Дакле, овај детектор једноставно демодулира излаз. Дакле, такође је могуће пребацивање између различитих демодулатора да би се постигао жељени облик излаза.

Након тога, овај демодулисани сигнал се појачава звучником где прелази у звучне сигнале са звучном фреквенцијом.

Према томе, специјалност суперхетеродинског ФМ пријемника је мешање оригиналне долазне фреквенције из извора са генерисаном фреквенцијом, сходно томе, ово омогућава пријемнику да филтрира и бира само жељене РФ сигнале.

Шема кола локалног осцилатора

Овде ћемо објаснити локални осцилатор који ради у суперхетеродинском пријемнику. Шема кола суперхетеродинског пријемника који користи локални осцилатор је приказана испод.

Хетеродински пријемник је електронско коло које преноси сигнал са једног сигнала носиоца на други сигнал носиоца преко различите фреквенције. Он меша и/п сигнал са генерисаним таласом кроз осцилатор да генерише два нова сигнала који су познати као откуцаји. Хетеродинирање је лака процедура која је вођена законима тригонометрије, већина хетеродина су веома сложени уређаји са неколико појачала & филтери.

Овде је откуцај сигнал који генеришу два и/пт сигнала различитих фреквенција. Генерално, хетеродински пријемник генерише два откуцаја, при чему један откуцај има фреквенцију која је количина мешаних фреквенција, док други откуцај има фреквенцију која је варијација између мешовитих фреквенција. Тако, на пример, и/п сигнал који укључује 10МХз носећи талас се меша са носећим сигналом од 15МХз да би се направила два о/п откуцаја. Виши ритам има фреквенцију од 25МХз, а нижи ритам има фреквенцију од 5МХз.

Суперхетеродински пријемник користи принцип хетеродина да омогући идентификацију високофреквентних сигнала преко нискофреквентних пријемника. Једном када сигнал дође у суперхетеродински пријемник, онда се једноставно појачава и меша сигналом локалног осцилатора пре него што се филтрира да би се генерисала ИФ (средња фреквенција). Обично се поново појачава и филтрира пре него што дође до излаза. Пријемник се подешава променом фреквенције таласа осцилатора.

Постоји много локалних осцилатора који се широко користе у радио пријемницима; Хартлеи осцилатор, подешени колектор осцилатор и кристални осцилатор.

Молимо погледајте ову везу да бисте сазнали више о Хартлеи осцилатор .
Молимо погледајте ову везу да бисте сазнали више о Подешени колекторски осцилатор .
Молимо погледајте ову везу да бисте сазнали више о кристални осцилатор .

Формула фреквенције локалног осцилатора

У локалном осцилатору, када миксер генерише и збир и разлику фреквенција, могуће је произвести ИФ сигнал од 455 кХз ако је осцилатор испод или изнад ИФ.

Случај 1:

Када је локални осцилатор изнад ИФ, онда треба да се подеси од приближно 1 до 2 МХз. Обично је то кондензатор унутар подешеног РЛЦ кола, који се мења да регулише централну фреквенцију када је индуктор фиксиран.

Од фц = 1/2π√ЛЦ

Решавањем Ц = 1/Л(2πфц)^2

Када је фреквенција подешавања највећа, онда је кондензатор за подешавање минималан. Када знамо опсег фреквенција који треба креирати, можемо закључити потребан опсег капацитивности.

Цмак/Цмин = Л(2πфмак)^2/ Л(2πфмин)^2

= Л(2МХз)^2/ Л(2πфмин)^2

= (2МХз/1МХз)^2 = 4

Случај 2:

Када је локални осцилатор испод ИФ, тада осцилатор треба да се подеси приближно од 45 кХз до 1145 кХз. Тако,

Цмак/Цмин = (1145 кХз/45 кХз)^2 = 648.

Са овом врстом опсега, није практично направити подесиви кондензатор. Дакле, осцилатор у нормалном АМ пријемнику је преко радио опсега.

Зашто се користе локални осцилатори?

Ови осцилатори се користе за промену фреквенције сигнала са миксером у пријемнику.

Зашто је фреквенција локалног осцилатора већа?

Фреквенција осцилатора је увек виша у поређењу са фреквенцијом сигнала јер је виша фреквенција обично пожељна у супер хетеродином пријемнику како би се оставила већа удаљеност између разлике између иначе међуфреквенције и друге две фреквенције, тако да се сигнал средње фреквенције једноставније преноси кроз филтер и оригинална два сигнала ће бити ослабљена.

Предности

Тхе предности локалног осцилатора укључи следеће.

• Локални осцилатор у систему радио комуникације је главни извор фазног шума.
• У радио пријемницима, функције комбинованог локалног осцилатора и миксера унутар једног активног уређаја смањују цену, простор и потрошњу енергије.
• Овај осцилатор обрађује сигнал на фиксној фреквенцији како би побољшао перформансе радио пријемника.

Апликације

Тхе примене локалних осцилатора укључи следеће.

• Локални осцилатори се користе у многим комуникационим колима као што су сет-топ боксови кабловске телевизије, модеми, телеметријски системи, микроталасни релејни системи, системи за мултиплексирање са фреквенцијском поделом који се користе у телефонским каналима, радио телескопима, атомским сатовима и војним електронским системима против мера.
• Користе се у суперхетеродинским пријемницима и радио комуникационим системима.
• Ови осцилатори су неопходни кад год се хетеродинирање користи у архитектури пријемника ради промене
• ХФ сигнали у ИФ спектру за лаку обраду.
• Микроталасне фреквенције у пријему сателитске телевизије користе се од сателита до пријемне антене за претварање у ниже фреквенције преко осцилатора и миксера постављањем на антену.

Дакле, ово је преглед локалног осцилатора – рад са апликацијама. Овај осцилатор игра кључну улогу у ФМ пријемнику. То је најзначајније коло у целом пријемнику јер ће се свака нестабилност или померање унутар осцилатора претворити у дрифт & нестабилност унутар примљеног сигнала. Ево питања за вас, који тип осцилатора се користи као локални осцилатор?