تبلیغات
انجام پروژه های مهندسی برق - نوسان ساز های سینوسی
نوسان ساز های سینوسی
یکشنبه 9 مهر 1391 ساعت 06:02 ب.ظ | نوشته ‌شده به دست رسول نیک بخت | ( نظرات )
وسان ساز های سینوسی كاربرد گسترده ای در الكترونیك دارند.این نوسان سلز ها منبع حامل فرستنده ها را تامین می كنندوبخشی از مبدل فركانس را در گیرنده های سوپر هیترودین تشكیل می دهند.نوسان ساز ها در پاك كردن وتولید مغناطیسی در ضبط مغناطیسی و زمانبندی پالسهای ساعت در كار های دیجیتال به كار می روند.بسیاری از وسایل اندازه گیری الكترونیكی مثل ظرفیت سنج ها نوسان ساز دارند.

نوسان ساز های سینوسی انواع مختلفی دارند اما همه آنها از دو بخش اساسی تشكیل می شوند:

بخش تعیین كننده فركانس كه ممكن است یك مدار تشدید یا یك شبكه خازن مقاومتی باشد.مدار تشدید بسته به فركانس لازم می تواند تركیبی از سلف و خازن فشرده طولی ازخط انتقال یا تشدید كننده حفره ای باشد.البته شبكه های خازن مقاومتی فركانس طبیعی ندارندولی می توان از جابه جایی فاز آنها برای تعیین فركانس نوسان استفاده كرد.


وسان ساز های سینوسی كاربرد گسترده ای در الكترونیك دارند.این نوسان سلز ها منبع حامل فرستنده ها را تامین می كنندوبخشی از مبدل فركانس را در گیرنده های سوپر هیترودین تشكیل می دهند.نوسان ساز ها در پاك كردن وتولید مغناطیسی در ضبط مغناطیسی و زمانبندی پالسهای ساعت در كار های دیجیتال به كار می روند.بسیاری از وسایل اندازه گیری الكترونیكی مثل ظرفیت سنج ها نوسان ساز دارند.
نوسان ساز های سینوسی انواع مختلفی دارند اما همه آنها از دو بخش اساسی تشكیل می شوند:
بخش تعیین كننده فركانس كه ممكن است یك مدار تشدید یا یك شبكه خازن مقاومتی باشد.مدار تشدید بسته به فركانس لازم می تواند تركیبی از سلف و خازن فشرده طولی ازخط انتقال یا تشدید كننده حفره ای باشد.البته شبكه های خازن مقاومتی فركانس طبیعی ندارندولی می توان از جابه جایی فاز آنها برای تعیین فركانس نوسان استفاده كرد.
دوم بخش نگهدارنده كه انرژی رابه مدار تشدید تغذیه می كند تا آن را در حالت نوسان نگه دارد.بخش نگه دارنده به یك تغذیه نیاز دارد. در بسیاری از نوسان ساز ها این قسمت قطعه ای فعال مثل یك ترانزیستور است كه پالسهای منظمی را به مدار تشدید تغذیه می كند.
شكل دیگری از بخش نگهدارنده تشدید نوسان ساز یك منبع با مقاومت منفی یعنی قطعه یا مداری الكترونیكی است كه افزایش ولتاز اعمال شده به آن سبب كاهش جریان آن می شود. قطعات نیمه رسانا یا مدار های متعددی وجود دارند كه دارای چنین مشخصه ای هستند.



سه دسته مشخص از نوسان ساز ها را می توان دسته بندی كرد كه در ادامه این مقاله توضیح خواهم داد:
نوسان ساز های فید بك مثبت
ابتدا بهتر می دانم تا كمی در باره فید بك توضیح بدهم
به طور كلی هر سیستم دارای ورودی و خروجی می باشد حا لا اگر بنا به هر علتی مقداری از خرو جی را با ورودی ها تركیب كرده و وارد یك سیستم كنیم به این كار فید بك گفته می شود كه كار برد های فراوانی در دنیای تكنولوژی دارد برای نمونه از فید بك برای كنترول فرایند یك سیستم استفاده می شود مثلاَ در هنگام راه رفتن شما یك سیستم(خیلی مدرن) هستید كه اطلاعات را با چشم خود گرفته و به مغز می فرستید ودر آنجا پردازش شده تصمیم می گیرید كه چه كار كنید اما در مورد فید بك مثبت با ید بگویم كه دو نوع فید بك را می توان در نظر گرفت منفی و مثبت. در فید بك مثبت كه یك مثال جالب از آن را در بالا برایتان بیان كردم هدف اغلب كنترول یك فرایند است یك مثال دیگر فرض كنید یك ظرف از مایعی كه در حال جوشیدن است در تماس با یك منبع گرما مثل شعله گاز قرار دارد با گرم شدن بیش از حد مایع از ظرف بیرون می ریزد وآتش را كم می كند و دمای مایع را كاهش می دهد وبا كاهش دمای ما یع آتش دوباره احیا می شود ومایع دو باره گرم شده وسر ریز می كند و دوباره ... اما در فید بك مثبت خرو جی به ورودی اضافه می شود واز فید بك مثبت به همین دلیل برای تشدید استفاده می شود همان مثال قبل را در نظر بگیرید با یك مایع آتشزا این بار با گرم شدن مایع و سر ریز آن آتش شدشدتر می شود وهمین طور تا آخر.
نكته مهم این است كه در دنیای مادی همه چیز روبه میرایی و مردن میرود (ای روزگار نا مراد)وچیز هایی مثل اصطكاك همیشه(بعضی موقع های بیشتر)مزاحم هستند در باره نوسان هم میرایی باعث كاهش دامنه نوسان و از بین رفتن آن می شود بنا براین از فید بك مثبت برای جبران این میرایی استفاده می كنیم.
انواع مختلفی از نوسان ساز ها كه از فید بك مثبت استفاده می كنند وجود دارد.
نوسان ساز هارتلی
این نوسان ساز نمونه ای از نوسان ساز های فركانس پایین است كه با استفاده از مدار فركانس را تعیین می كند ویك ترانزیستور نیز تامین كننده پالس های نگه دارنده است.مدار شكل زیر یك تقویت كننده امیتر مشترك را نشان می دهد كه مدار بین كلكتور و بیس آن متصل شده است سر وسط سلف به طور موثر به امیتر متصل شده است (مقاومت منبع تغذیه برابر صفر فرض می شود). تقویت كننده امیتر مشترك سیگنال ورودی خود را معكوس می كند و سیگنال خروجی آن با سر وسط زمین شده سلف قبل از اعمال به بیس معكوس می شود.در نتیجه در این مدار ورودی را خود تقویت كننده تا مین می كند. یعنی فید بك مثبت قابل تو جهی كه وجود دارد باعث ایجاد نوسان می شود و دامنه سیگنال (در فر كانس تشدید ) به سرعت افزایش می یابد.پالسهای ناشی از جریان بیس را پر می كنند در نتیجه جهت ولتاژ تو لید شده بیس را به طور منفی بایاس می كند با افزایش دامنه سیگنال ولتاز دو سر نیز زیاد می شود تا به حالت تعادل بر سد. حالت تعادل زمانی روی می دهد كه اتلاف مدار ناشی از بار شدن خروجی مقاومت اهمی و جریان بیس با انرژی وارد شده از كلكتور به این خازن برابرشود.در این شرایط نهایی ترانزیستور می تواند به خوبی در بیشتر قسمتهای سیكل قطع باشد ودر هر قله مثبت بیس پالس ناگهانی به جریان بیس (وجریان كلكتو)اعمال شود.در فاصله زمانی بین دو فله متوالی از طریق شروع به تخلیه می كند. اما اگر یك ثابت زمانی در مقایسه با زمان تناوب نوسان بزرگ باشد مقدار كمی از ولتاژ دو سر در این فاصله زمانی از بین می رود و می توان را به عنوان یك منبع ثابت بایاس منفی در نظر گرفت . در بسیاری از نوسان ساز ها از این روش بایاس كردن استفاده می شود. این روش دارای مزیت جبران سازی برای هر گونه افت دامنه نوسان در اثر افزایش بار خروجی یا افت ولتاژ منبع تغذیه است.كاهش دامنه نوسان باعث كاهش بایاس می شود به طوری كه ترانزیستور پالس های جریان بزرگتری برای ثابت نگه داشتن دامنه می گیرد.


نو سان ساز كلپیتس
نكته مهم در شكل بالانیاز به وجود سه اتصال میان مدار تنظیم شده و ترانزیستور برای ایجاد فید بك مثبت است. امیتر به سر وسط سلف متصل می شود ولی می توان آن را به صورت معادل با استفاده از دو خازن برابر به طور سری مانند شكل بعد به شاخه خازنی مدار متصل كرد.در این نوسان ساز از یك فت اتصالی با مقاومت در مدار درین استفاده شده و مدار با خازن به در ین متصل شده است. بنا بر این مدار بر خلاف تغذیه مستقیم شكل اول به طور موازی تغذیه می شود.
خازن های تعیین كننده فركانس و با خازن های ورودی و خروجی ترانزیستور موازی هستند و در نتیجه این خازنها در تعیین فر كانس نوسان نیز تاثیر دارند. با بزرگتر كردن و تا حد امكان تاثیر این خازنها به حد اقل می رسد.از سوی دیگر اگربه نوسانی با فر كانس بالا نیاز باشد خازنهای تنظیم باید خیلی كوچك باشند. در این موارد می توان از خازنهای ورودی و خروجی ترانزیستور به جایواستفاده كرد. یك خازن متغییر كوچك مانند شكل سوم برای تنظیم به دو سر سلف متصل می شود. در این مدار نیز كه با پالسهای جریان گیت شارژ و از طریق تخلیه می شود به طور خود كار بایاس لازم را تامین می كند. برای آنكه امكان زمین شدن سر متغییر خازن (و در نتیجه بیس ترانزیستور) وجود داشته باشد یك چوك با امپدانس زیاد در فر كانس كار به مدار امیتر افزوده می شود.
هر سه نوسان ساز بالا كه شرح دادم در كلاس برای دامنه های نوسان بزرگ عمل می كنند. برای به دست آوردن شكل موج سینوسی خروجی را باید از مدار گرفت. مثلا با سیم پیچی كه مانند شكل اول و دوم به طور القایی به مدار متصل می شود.اگر خروجی از خود ترانزیستور گرفته شود مثلا از مقاومتی در مدار امیتر یا سورس قطار پالسی با فر كانس تكراری برابر با فركانس تشدید به دست می آید.




نوسان ساز راینارتز
این نوسان ساز چون زیاد در گیرنده های ترانزیستوری استفاده می شود باید حتما در بارش می نوشتم.در این مدار فید بك مثبت با اتصال مدار كلكتور به مدار امیتر با القای متقابل وتامین می شود. و هر دوبه مدار تعیین كننده فركانسنیز متصل هستند. این نوسان ساز به روش تقسیم ولتاژ پایدار می شود ولی همانطور كه نشان داده شده است اثر بازوی پایینی مقسم ولتاژ باید با خازن كم مقاومتی خنثی شود تا سیگنال تولید شده در دوسرمستقیما بین بیس و امیتر اعمال شود . در نگاه اول به نظر می رسد كه بخش تعیین كننده فركانس در نوسان ساز راینرتز چهار اتصال دارد ولی اتصال مثبت و منفی منبع تغذیه در واقع مشترك هستند زیرا امپدانس منبع در فركانس نوسان ناچیز است یا بهتر است كه چنین باشد.


نوسان ساز كنترل شده كریستالی
و اما از همه مهمتر كه حتما باید در باره ا ش بدانید این مورد است چون در بعضی كاربرد ها لازم كه نوسان ساز پایداری فركانسی زیادی داشته باشد یعنی یك فر كانس ثابت را بدون وابستگی به عوامل دیگر تولید كند مثل منبع موج حامل در فرستنده ها اگر كنترل تلویزیون را دیده باشید احتمالا یك قطعه مكعبی زرد رنگ(كریستال) را در آن دیده اید یا مدار تلویزیون یا بعضی رادیو ها واز دیگر جاهایی كه این نوسان ساز به كار می رود منابع تولید كننده پالسهای ساعت در كامپیوتر ها و سیستم های دیجیتال است . روش رایج برای به دست آوردن پایداری فركانسی لازم استفاده از كریستال پیزوالكتریك برای كنترل فركانس نوسان است .چنینكریستالهایی(بسته به ابعاد و شكلشان)دارای فركانس تشدید طبیعی هستنددر عمل كریستال بین دو صفحه فلزی نصب می شود كه اتصال الكتریكی با كریستال را ایجاد می كند . را ه های متعددی بزای اتصال كریستال به مدار نوسان ساز وجود دارد.كه یك نمونه از آن در شكل بعدی آمده است در این شكل كریستال بین كلكتور و بیس ترانزیستور وصل شده تا نوسان ساز كلپیتس را تشكیل دهد . خازنهای داخلی كلكتور بیس و بیس امیتر فید بك مثبت را تامیین می كنند. مدار كلكتور نیازی به تنظیم ندارد سیم پیچ ثانویه ترانسفور ماتور نقطه ی خروجی را ایجاد می كند.



نوسان سازهای مقاومت منفی
همان طور كه گفتم اگریك مدار تشدید به منبعی با مقاومت منفی مناسب متصل شود نوسان خواهد كرد. كه تفاوت آن با نوسان ساز هایی كه قبلا گفتم این است كه تنها به دو اتصال به بخش تعیین كننده فركانس نیاز دارد.منظور از مقاومت منفی قطعه ای است كه مشخصه انقالی آن(نمودار ولتاژ _جریان) حد اقل در یك محدوده ی كو چك شیب منفی داشته باشد یعنی با افزایش ولتاژ لا اقل در بعضی از ناحیه های ولتاژی جریان آن كاهش یابدویا با افزایش جریان ولتاژ آن كاهش یابد.این عنصر می تواند یك قطعه خواص یا یك مدار باشد كه یكی با كلی فكر طراحی كرده.
برای استفاده از یك مقاومت منفی در یك نوسان ساز از این نوع باید مقدار مقاومت منفی برابر مقدار مقاومت مثبت مدار تشدید متصل به آن باشد.
چون اصولا چیزی كه باعث میرایی دامنه نوسان می شود مقاومت مثبت است(ای عنصر مزاحم)و تمام این قصه ها كه گفتیم خلا صه اش این بود كه چه طور این میرایی را جبران كنیم حا لا یك عنصر مطلوب مثل مقا ومت منفی را داریم كه اثر میرایی مقاومت مثبت را از بین می برد.
دیود تونل
یكی ازقطعات نیمه رسانا كه مشخصه اش یك مقاومت منفی را نشان می دهد دیود تونل است . این قطعه یك دیود است كه غلظت ناخالصی درآن بسیار زیاد وپیوند آن بسیارنازك است. شكست در دیود تونل در مقاذیر بایاس معكوس خیلی پایین اتفاق می افتد و در نتیجه ناحیه ی مقاومت معكوس زیاد وجود ندارد.شیب منفی در بایاس مستقیم كم معمولا بین0.1 تا 0.3 ولت ایجاد می شود.(از این جا به بعد چند خط حرف بیخود...)_این مشخصه جالب و عجیب ومفیدو..به دلیل نفوذ در سد پتانسیل در پیوند با الكترونهایی كه انرژی كافی برای عبور از این سد ندارند به وجود می آید. این اثر معروف به اثر تونل در فیزیك كلاسیك غیر قابل توجیه است ولی با مكانیك كوانتومی قابل توضیح است . دیود های تونل را می توان باظرفیت خیلی كمی تولید كرد و نوسان ساز هایی كه با آن كار می كنند در فركانسهای چند مگا هرتزی قابل ساخت هستند برای به دست آوردن بیشترین مقدار خروجی (یا همان به قول دانشجویان متعال برق ماكزیمم سویینگ متقارن) باید نقطه كار در وسط ناحیه مقاومت منفی قرار داده شود واضح است كه دامنه خروجی كمتر از یك ولت می باشد.
نوسان ساز پوش_ پول
مشخصه مقاومت منفی را می توان از یك مدار دو ترانزیستوری نیز به دست آورد. نمونه این مدار در شكل زیر نشان داده شده است كه اساس آن از یك ملتی ویبراتور استابل تشكیل می شود.اگر تركیب وجود نداشته باشد شكل موج مربعی خروجی در هر دو كلكتور تولید خواهد كرد و ترانزیستورهابه طور متناوب بین قطع و اشباع تغییر وضعیت خواهند داد. وجود مدار تنظیم شده این عملكرد را اصلاح می كند زیرا سلف در فركانس های پایین مسیری با امپدانس كم میان كلكتور ها ایجاد می كند در حالی كه خازنها این كار را در فركانس های بالا انجام می دهند كه هر دو عملكرد معمولی مولتی ویبراتور را تحت تاثیر قرار خواهد داد عملكرد مدار منطبق بر فركانس تشدید مدار تنظیم شده است كه در آن مدار تنظیم شده بیشترین امپدانس را دارد و در نتیجه خروجی مدار سینوسی است در این فركانس مقاومت موثر میان كلكتورها تقریبا برابر است كه قابلیت هدایت متقابل ترانزیستور هاو تضعیف مدار های تزویج میان ترانزیستور هاست . یكی از این مدار های تزویج است ولی با خازن ورودی موازی است و این امر می تواند در تضعیف مدار تاثیر بگذارد . برای ایجاد نوسان باید مقاومت دینامیكی مدار بیشتر از باشد.



می توانید دیدگاه خود را بنویسید
refugioseargent.hatenablog.com چهارشنبه 18 مرداد 1396 12:34 ب.ظ
Hello there! Do you know if they make any plugins
to protect against hackers? I'm kinda paranoid about losing everything I've worked hard on. Any suggestions?
fridakemmerlin.jimdo.com شنبه 14 مرداد 1396 12:27 ب.ظ
This site was... how do I say it? Relevant!! Finally
I have found something that helped me. Appreciate it!
How do you strengthen your Achilles tendon? جمعه 13 مرداد 1396 07:20 ق.ظ
Magnificent beat ! I would like to apprentice
even as you amend your site, how can i subscribe for a
blog website? The account aided me a applicable deal.
I have been a little bit acquainted of this your broadcast provided shiny transparent idea
Foot Complaints دوشنبه 9 مرداد 1396 02:36 ب.ظ
I was able to find good information from your articles.
https://brightphysician38.wordpress.com یکشنبه 8 مرداد 1396 08:35 ب.ظ
Heya i am for the first time here. I found this board and
I find It truly helpful & it helped me out a lot. I hope to offer one thing back and help others such as you aided me.
How much does it cost for leg lengthening? جمعه 6 مرداد 1396 11:43 ب.ظ
Hey! This post couldn't be written any better!
Reading this post reminds me of my previous room
mate! He always kept talking about this. I will forward
this page to him. Pretty sure he will have a good read.
Many thanks for sharing!
What is leg length discrepancy? جمعه 6 مرداد 1396 08:04 ق.ظ
Hello there, You have done a great job. I'll certainly digg it and personally recommend
to my friends. I'm sure they will be benefited from this website.
foot pain map دوشنبه 12 تیر 1396 07:02 ق.ظ
Hello very cool web site!! Man .. Excellent ..
Wonderful .. I will bookmark your blog and take the feeds additionally?
I'm glad to search out a lot of useful information here in the
post, we need work out extra strategies in this regard,
thank you for sharing. . . . . .
eloisehotovec.blogas.lt یکشنبه 31 اردیبهشت 1396 08:09 ب.ظ
Hello! I understand this is kind of off-topic however I needed to ask.
Does running a well-established website like yours take a lot of work?
I am brand new to operating a blog however I do write in my journal
on a daily basis. I'd like to start a blog so I can easily share my experience and views online.

Please let me know if you have any suggestions or
tips for brand new aspiring blog owners. Appreciate it!
BHW سه شنبه 29 فروردین 1396 11:56 ق.ظ
Amazing! This blog looks just like my old one! It's on a entirely different topic
but it has pretty much the same layout and design. Great choice of colors!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
 
دیگر موارد
تعداد مطالب :
تعداد نویسندگان :
آخرین بروز رسانی :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
بازدید کل :
آخرین بازدید :