Działanie i zastosowanie obwodu oscylatora Armstrong

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Oscylator Armstrong, Colpitts, Clapp, Hartley i oscylatory sterowane kryształami są kilka typów rezonansowych oscylatorów sprzężenia zwrotnego LC (Oscylator elektroniczny LC). Oscylator Armstronga (znany również jako oscylator Meissnera) jest w rzeczywistości oscylatorem sprzężenia zwrotnego LC, który wykorzystuje kondensatory i cewki indukcyjne w swojej sieci sprzężenia zwrotnego. Obwód oscylatora Armstronga może być zbudowany z tranzystora, wzmacniacza operacyjnego, lampy lub innych urządzeń aktywnych (wzmacniających). Generalnie oscylatory składają się z trzech podstawowych części:

  • Wzmacniacz Zwykle będzie to wzmacniacz napięcia i może być obciążony klasa A, B lub C.
  • Sieć kształtująca fale Składa się z elementów pasywnych, takich jak obwody filtrów, które są odpowiedzialne za kształtowanie fali i częstotliwość wytwarzanej fali.
  • POZYTYWNA ścieżka informacji zwrotnej Część sygnału wyjściowego jest zawracana do wejścia wzmacniacza w taki sposób, że sygnał sprzężenia zwrotnego jest regenerowany i ponownie wzmacniany. Ten sygnał jest ponownie podawany z powrotem, aby utrzymać stały sygnał wyjściowy bez konieczności stosowania zewnętrznego sygnału wejściowego.

Poniżej podano dwa warunki oscylacji. Każdy oscylator musi spełniać te warunki, aby uzyskać prawidłowe oscylacje.




  • Oscylacje powinny mieć miejsce przy jednej określonej częstotliwości. Częstotliwość oscylacji f jest określona przez obwód zbiornika (L i C) i jest w przybliżeniu podana przez
Częstotliwość oscylacji

Częstotliwość oscylacji

  • Amplituda oscylacji powinna być stała.

Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Oscylator Armstronga jest używany do wytwarzania sinusoidalnej fali wyjściowej o stałej amplitudzie i dość stałej częstotliwości w podanym zakresie RF. Zwykle jest używany jako lokalny oscylator w odbiornikach, może być używany jako źródło w generatorach sygnału i jako oscylator częstotliwości radiowej w zakresie średnich i wysokich częstotliwości.



Cechy identyfikacyjne oscylatora Armstrong

  • Używa Obwód strojony LC ustalić częstotliwość oscylacji.
  • Sprzężenie zwrotne jest realizowane przez wzajemne sprzężenie indukcyjne między cewką kleszczy a obwodem strojonym LC.
  • Jego częstotliwość jest dość stabilna, a amplituda wyjściowa jest stosunkowo stała.
Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Powyższy rysunek przedstawia typowy obwód Armstronga wykorzystujący tranzystor NPN BJT. Cewka indukcyjna L2 jest nazywana cewką Tricklera, która zapewni sprzężenie zwrotne (regenerację) na wejściu BJT poprzez indywidualne sprzężenie z L1. Niektóre sygnały w obwodzie wyjściowym są indukcyjnie sprzężone z obwodem wejściowym za pomocą L2. Obwód bazowy tranzystora zawiera równolegle dostrojony obwód zbiornika z L1 i C1. Ten obwód zbiornika określa częstotliwość oscylacji obwodu oscylatora.

Tutaj C1 jest zmiennym kondensatorem do zmiany częstotliwości oscylacji. Rezystor Rb zapewnia wróg = r odpowiednią ilość prądu polaryzacji. Prąd polaryzacji DC przepływa z ziemi do emitera przez Re, z podstawy, przez Rb, a następnie z powrotem do dodatniego. Wartość Rb i Re określa wielkość prądu polaryzacji (generalnie Rb> Re). Rezystor Re zapewnia stabilizację emitera, aby zapobiec niekontrolowanemu wzrostowi temperatury, a kondensator CE jest kondensatorem obejściowym emitera.


Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Z powyższego obwodu - rys. (A), ilość prądu polaryzowanego DC jest określona przez wartość rezystora Rb. Kondensator C połączony szeregowo z podstawą (B) jest kondensatorem blokującym prąd stały. Zablokuje to przepływ prądu polaryzacji DC do L1, ale pozwoli sygnałowi pochodzącemu z L1-C1 na przejście do bazy. Fig (b) przedstawia prąd wyjściowy DC emiter-kolektor.

Tutaj tranzystor jest spolaryzowany do przodu w obwodzie bazowym emitera. Następnie przepłynie przez nią prąd emiter-kolektor. Tak więc z powyższych obwodów, rys. (A i b), prąd sygnałowy występuje, gdy obwód oscyluje. Więc gdyby oscylacje zostały zatrzymane, to znaczy poprzez otwarcie cewki płaskoczącej, mielibyśmy tylko opisane prądy DC.

Powyższy rysunek (b) przedstawia prąd DC na wyjściu emiter-kolektor. Tutaj tranzystor jest spolaryzowany do przodu w swoim obwodzie bazowym emitera. Następnie przepłynie przez nią prąd emiter-kolektor. Tak więc z powyższych obwodów, rys. (A i b), prąd sygnału występuje, gdy obwód oscyluje. Więc gdyby oscylacje zostały zatrzymane, to znaczy poprzez otwarcie cewki drażniącej, mielibyśmy tylko opisane prądy DC.

Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Obwód oscylatora Armstrong i jego działanie

Powyższy schemat pokazuje, gdzie płynęłyby sygnały w tym oscylatorze. Załóżmy, że oscylator ma wytwarzać falę sinusoidalną o częstotliwości 1 MHz. Będzie to fala sinusoidalna zmieniająca się DC, a nie AC. Ponieważ większość aktywnych urządzeń nie działa na AC. Gdy oscylator Armstrong jest włączony, L1 i C1 zaczynają wytwarzać oscylacje z częstotliwością 1 MHz. Oscylacja ta normalnie spadłaby z powodu strat w obwodzie zbiornika (L1 i C1). Oscylujące napięcie na L1 i C1 jest nakładane na szczyt prądu polaryzacji DC w obwodzie podstawowym. Tak więc przepływ prądu sygnału 1 MHz w obwodzie podstawowym, jak pokazano powyżej (w zielonej linii).

Tutaj prąd płynący przez rezystor Re jest pomijalny (rezystancja pojemnościowa CE przy 1 MHz byłaby 1/10 wartości RE). Teraz ten sygnał 1 MHz w obwodzie bazowym powoduje sygnał 1 MHz w obwodzie kolektora (turkusowy). Kondensator na baterii omija sygnał wokół zasilania. Wzmocniony sygnał przepływa przez cewkę kleszczową. Cewka kleszcza (L2) jest indukcyjnie sprzężona jednocześnie z L1 i L3. Możemy więc pobrać wzmocniony sygnał wyjściowy z L3.

Zalety i wady

  • Główną zaletą jest to, że konstrukcja oscylatorów lampowych typu Armstrong z wykorzystaniem kondensatora dostrajającego, w którym jedna strona jest uziemiona. Zapewnia stabilną częstotliwość i stabilnie wzmocniony przebieg wyjściowy.
  • Główną wadą tego obwodu jest to, że powstające drgania elektromagnetyczne mogą zawierać zakłócające harmoniczne bardzo lekkie, co w większości przypadków jest niepożądane.

Zastosowania oscylatora Armstrong

  • Służy do generowania sinusoidalnych sygnałów wyjściowych o bardzo wysokiej częstotliwości.
  • Zwykle jest używany jako lokalny oscylator w odbiornikach.
  • Jest używany w łączności radiowej i komórkowej.
  • Używany jako źródło w generatorach sygnałów oraz jako oscylator o częstotliwości radiowej w zakresie średnich i wysokich częstotliwości.

Tak więc chodzi o oscylatory An Armstrong i ich zastosowania. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie wątpliwości dotyczące tej koncepcji lub realizacji projektów elektrycznych i elektronicznych, prosimy o przekazanie cennych sugestii w komentarzach w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, Jakie są warunki oscylacji?