Ang isang oscillator ay isang elektroniko o mekanikal na aparato na ginagamit upang makabuo ng isang oscillating o panaka-nakang electronic signal, madalas na isang sine wave, Sa pangkalahatan, ang isang oscillator ay nagko-convert ng DC mula sa isang power supply patungo sa isang AC signal. Kaya, ang mga ito ay naaangkop sa isang malawak na hanay ng mga elektronikong device na mula sa mga simpleng CLK generator hanggang sa mga digital na device, kumplikadong mga computer, atbp. Mayroong iba't ibang mga uri ng oscillator magagamit na ginagamit batay sa kinakailangan tulad ng Harmonic, Tuned Circuit, RC Crystal, atbp. Kaya tinatalakay ng artikulong ito ang isa sa mga uri ng mga oscillator tulad ng isang lokal na osileytor – nagtatrabaho sa mga aplikasyon.
Ano ang isang Lokal na Oscillator?
Ang lokal na oscillator ay isang uri ng oscillator na ginagamit upang baguhin ang dalas ng signal gamit ang isang mixer sa isang receiver. Ang pamamaraang ito ng pagbabago sa dalas ng signal na tinatawag ding heterodyning ay bumubuo ng kabuuan at pagkakaiba ng mga frequency mula sa dalas ng oscillator at dalas ng input signal. Sa iba't ibang mga receiver, ang mga function ng oscillator at mixer na ito ay pinagsama sa loob ng isang yugto na kilala bilang isang converter na binabawasan ang pagkonsumo ng kuryente, gastos at espasyo. Ang isang lokal na oscillator ay bumubuo ng isang sinusoidal signal kasama ang isang frequency upang ang receiver ay may kakayahang bumuo ng tumpak na intermediate frequency o nagresultang frequency para sa karagdagang amplification pati na rin ang conversion sa audio detection.
Gumagana ang Lokal na Oscillator
Ang lokal na oscillator na gumagana sa isang mixer sa isang superheterodyne radio receiver ay ipinapakita sa ibaba. Sa pangkalahatan, hinahalo ng superheterodyne radio receiver ang frequency ng natanggap na signal sa frequency ng nabuong signal sa pamamagitan ng lokal na oscillator.
Una, natatanggap ng receiver ang mga signal mula sa antenna. Pagkatapos nito, ang mga signal na ito ay pinapakain sa RF Amplifier. Sa amplifier na ito, ang mga signal ay nakatutok para sa pag-alis ng mga hindi gustong signal mula sa iba pang mga frequency.
Mula sa RF amplifier, ang mga nakatutok na signal ay naghahalo sa mga nabuong papasok na lokal na frequency signal mula sa isang lokal na oscillator. Ang pamamaraan ng paghahalo na ito ay maaaring gawin sa loob ng mixer at ito ay lumilikha ng IF (intermediate frequency).
Ang IF na nabuo sa pamamagitan ng paghahalo ay mas angkop para sa pagproseso kaysa sa orihinal na dalas ng carrier.
Pagkatapos nito, ang intermediate frequency ay pinalakas at sinasala. Kaya ang amplitude na ito ay pinananatili lamang sa pamamagitan ng isang limiter. Kaya sa buong pag-filter, maaaring mapili ang mga signal ng isang partikular na channel. Kung ihahambing sa pag-filter ng RF, ang filter ng IF ay maaaring i-tune nang mabuti kaysa sa filter ng RF dahil ito ay pangunahing idinisenyo para sa isang nakapirming dalas.
Pagkatapos nito, ang signal na ito ay ibinibigay sa isang demodulator na kilala rin bilang isang FM detector. Kaya ang detektor na ito ay nagde-demodulate lamang ng output. Kaya makakamit din na lumipat sa pagitan ng iba't ibang mga demodulator upang makuha ang ginustong anyo ng output.
Pagkatapos nito, ang demoduladong signal na ito ay pinalakas ng loudspeaker kung saan ito ay nagbabago sa mga sound signal na may dalas na naririnig.
Kaya, ang espesyalidad ng superheterodyne FM receiver ay paghaluin ang orihinal na incoming frequency mula sa isang source na may nabuong frequency, dahil dito, binibigyang-daan nito ang receiver na mag-filter at pumili lamang ng mga gustong RF signal.
Lokal na Oscillator Circuit Diagram
Dito, ipapaliwanag namin ang lokal na oscillator na gumagana sa superheterodyne receiver. Ang circuit diagram ng isang superheterodyne receiver gamit ang isang lokal na oscillator ay ipinapakita sa ibaba.
Ang heterodyne receiver ay isang electronic circuit na nagpapadala ng signal mula sa isang carrier signal papunta sa isa pang carrier signal sa pamamagitan ng ibang frequency. Hinahalo nito ang signal ng i/p sa isang nabuong alon sa pamamagitan ng isang oscillator upang makabuo ng dalawang bagong signal na kilala bilang mga beats. Ang heterodyning ay isang madaling pamamaraan na pinamamahalaan ng mga batas ng trigonometrya, karamihan sa mga heterodyne ay napakakomplikadong mga aparato na may ilang mga amplifier & mga filter.
Dito, ang isang beat ay isang senyas na nabuo ng dalawang signal ng i/pt sa pamamagitan ng magkaibang mga frequency. Sa pangkalahatan, ang isang heterodyne na receiver ay bumubuo ng dalawang beats, kung saan ang isang beat ay may frequency na ang dami ng mixed frequency, samantalang ang isa pang beat ay may frequency na ang variation sa pagitan ng mixed frequency. Kaya, halimbawa, ang isang signal ng i/p kasama ang isang 10MHz carrier wave ay pinaghalo ng isang 15MHz carrier signal upang makagawa ng dalawang o/p beats. Ang mas mataas na beat ay may dalas na 25MhHz at ang mas mababang beat ay may dalas na 5MHz.
Ang superheterodyne receiver ay gumagamit ng prinsipyo ng heterodyne upang payagan ang mga high-frequency na signal na makilala sa pamamagitan ng mga low-frequency na receiver. Kapag ang isang signal ay pumasok sa isang superheterodyne receiver, pagkatapos ito ay pinalakas at hinahalo ng lokal na signal ng oscillator bago ito i-filter upang makabuo ng isang IF (intermediate frequency). Karaniwan, ito ay muling pinalakas at sinasala bago maabot ang output. Ang receiver ay tune sa pamamagitan ng pagpapalit ng oscillator wave frequency.
Mayroong maraming mga lokal na oscillator na malawakang ginagamit sa mga radio receiver ay; ang Hartley oscillator, ang Tuned collector oscillator, at ang crystal oscillator.
Mangyaring sumangguni sa link na ito upang malaman ang higit pa tungkol sa Hartley oscillator .
Mangyaring sumangguni sa link na ito upang malaman ang higit pa tungkol sa Nakatutok na collector oscillator .
Mangyaring sumangguni sa link na ito upang malaman ang higit pa tungkol sa kristal na osileytor .
Lokal na Formula ng Dalas ng Oscillator
Sa lokal na oscillator, kapag ang mixer ay bumubuo ng parehong kabuuan at pagkakaiba ng mga frequency, ito ay makakamit upang makabuo ng 455 kHz IF signal kung ang oscillator ay alinman sa ibaba o sa itaas ng IF.
Case1:
Kapag ang lokal na oscillator ay nasa itaas ng IF, kailangan nitong mag-tune mula sa humigit-kumulang 1 hanggang 2 MHz. Karaniwan, ito ay ang kapasitor sa loob ng isang nakatutok na RLC circuit, na binago upang ayusin ang dalas ng gitna kapag ang inductor ay naayos.
Since fc = 1/2π√LC
Sa pamamagitan ng paglutas C = 1/L(2πfc)^2
Kapag ang dalas ng pag-tune ay pinakamataas, pagkatapos ay ang tuning capacitor ay pinakamababa. Kapag alam natin ang hanay ng mga frequency na gagawin, maaari nating matukoy ang kinakailangang hanay ng kapasidad.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Case2:
Kapag ang lokal na Oscillator ay nasa ibaba ng IF, ang oscillator ay kailangang mag-tune ng humigit-kumulang mula 45 kHz hanggang 1145 kHz. Kaya,
Cmax/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Sa ganitong uri ng saklaw, hindi praktikal na gumawa ng tunable capacitor. Kaya, ang oscillator sa isang normal na AM receiver ay nasa ibabaw ng radio band.
Bakit ginagamit ang mga Lokal na Oscillator?
Ang mga oscillator na ito ay ginagamit para sa pagpapalit ng frequency ng signal gamit ang isang mixer sa isang receiver.
Bakit Mas Mataas ang Dalas ng Lokal na Oscillator?
Ang dalas ng oscillator ay palaging mas mataas kumpara sa dalas ng signal dahil ang isang mas mataas na dalas ay karaniwang ginusto sa isang super heterodyning na receiver upang mag-iwan ng higit na distansya sa pagitan ng pagkakaiba sa pagitan ng kung hindi man intermediate frequency at iba pang dalawang frequency upang ang intermediate frequency signal ay mas simpleng ipinapasa sa kabuuan. isang filter at ang orihinal na dalawang signal ay papahinain.
Mga kalamangan
Ang mga pakinabang ng isang lokal na oscillator isama ang mga sumusunod.
- Ang lokal na oscillator sa isang sistema ng komunikasyon sa radyo ay ang pangunahing bahaging pinagmumulan ng ingay.
- Sa mga radio receiver, ang mga function ng pinagsamang lokal na oscillator at mixer sa loob ng isang aktibong device ay nagpapababa sa presyo, espasyo at pagkonsumo ng power consumption.
- Ang oscillator na ito ay nagpoproseso ng signal sa isang nakapirming frequency upang mapabuti ang pagganap ng isang radio receiver.
Mga aplikasyon
Ang mga aplikasyon ng mga lokal na oscillator isama ang mga sumusunod.
- Ang mga lokal na oscillator ay ginagamit sa maraming mga circuit ng komunikasyon tulad ng mga cable television set-top box, modem, telemetry system, microwave relay system, frequency division multiplexing system na ginagamit sa mga trunkline ng telepono, radio teleskopyo, atomic clock, at military electronic countermeasure system.
- Ginagamit ang mga ito sa mga superheterodyne receiver at radio communication system.
- Ang mga oscillator na ito ay kinakailangan sa tuwing ginagamit ang heterodyning sa mga arkitektura ng receiver upang magbago
- Ang mga signal ng HF sa isang IF spectrum para sa madaling pagproseso.
- Ang mga frequency ng microwave sa satellite television reception ay ginagamit mula sa satellite pababa sa receiving antenna upang ma-convert sa mas mababang frequency sa pamamagitan ng isang oscillator at mixer sa pamamagitan ng pag-mount sa antenna.
Kaya, ito ay isang pangkalahatang-ideya ng isang lokal na oscillator – nagtatrabaho sa mga aplikasyon. Ang oscillator na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa FM receiver. Ito ang pinakamahalagang circuit sa loob ng buong receiver dahil ang anumang kawalang-tatag o drift sa loob ng oscillator ay magko-convert sa drift at katatagan sa loob ng natanggap na signal. Narito ang isang katanungan para sa iyo, anong uri ng oscillator ang ginagamit bilang isang lokal na oscillator?
