ان المذبذب هو دائرة إلكترونية تستخدم لتغيير مدخلات DC إلى خرج AC. يمكن أن يكون لهذا نطاق واسع من أشكال الموجة بترددات مختلفة بناءً على التطبيق. تستخدم المذبذبات في عدة تطبيقات مثل معدات الاختبار التي تولد أيًا من هذه الأشكال الموجية مثل أشكال الموجة الجيبية ، وسن المنشار ، والموجة المربعة ، والمثلثة. عادة ما يستخدم LC Oscillator في الداخل دوائر التردد اللاسلكي نظرًا لخصائص ضوضاء المرحلة عالية الجودة بالإضافة إلى سهولة التنفيذ. في الأساس ، المذبذب هو مكبر للصوت يتضمن ردود فعل إيجابية أو سلبية. في تصميم الدوائر الإلكترونية ، المشكلة الرئيسية هي إيقاف المضخم من التذبذب عند محاولة الحصول على المذبذبات للتذبذب. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مذبذب LC و عمل الدائرة .
ما هو LC Oscillator؟
في الأساس ، يستخدم المذبذب ردود فعل إيجابية ويولد ترددًا o / p دون استخدام إشارة دخل. وبالتالي فهذه دوائر ذاتية الدعم تولد شكلاً موجيًا دوريًا o / p بتردد دقيق. مذبذب LC هو نوع من المذبذب حيث يتم استخدام دائرة الخزان (LC) لإعطاء ردود الفعل الإيجابية المطلوبة للحفاظ على التذبذبات.
مذبذب lc ورمزه
تسمى هذه الدائرة أيضًا بدائرة طنين LC أو LC. يمكن أن تفهم هذه المذبذبات بمساعدة FET و BJT و Op-Amp و موسفيت تشمل تطبيقات مذبذبات LC بشكل أساسي خلاطات التردد ومولدات إشارة التردد اللاسلكي والموالفات ومعدلات التردد اللاسلكي ومولدات الموجة الجيبية وما إلى ذلك. يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد عن الفرق بين المكثف والمحث
مخطط حلبة LC Oscillator
دائرة LC هي دائرة كهربائية يمكن بناؤها بمحث ومكثف حيث يتم الإشارة إلى المحرِّض بـ 'L' و المكثف يشار إليه بـ 'C' كلاهما متحالفان داخل دائرة واحدة. تعمل الدائرة مثل مرنان كهربائي يخزن الطاقة لتتذبذب عند تردد الطنين في الدائرة.
دائرة مذبذب lc
تُستخدم هذه الدوائر إما لتحديد إشارة عند تردد معين من خلال الإشارة المركبة لتوليد إشارات عند تردد معين. تعمل هذه الدوائر مثل المكونات الرئيسية ضمن مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الراديو والدوائر مثل الفلاتر والموالفات والمذبذبات. هذه الدائرة نموذج مثالي يتخيل أن تبديد الطاقة لا يحدث بسبب المقاومة. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذه الدائرة في التأرجح خلال أقل التخميد لجعل المقاومة الدنيا ممكنة.
اشتقاق LC Oscillator
عندما يتم تنشيط دائرة المذبذب بجهد ثابت باستخدام تردد تغيير الوقت ، يتم أيضًا تغيير مفاعلة RL ، وكذلك RC. لذلك يمكن تغيير تردد وسعة o / p عند مقارنتها بإشارة i / p.
يمكن أن يكون التفاعل الحثي والتردد متناسبين طرديًا مع بعضهما البعض بينما يمكن أن يتناسب التردد والتفاعل السعوي عكسياً مع بعضهما البعض. لذلك ، عند الترددات الأقل ، يكون التفاعل السعوي للمحث صغيرًا للغاية مثل الدائرة القصيرة بينما يكون التفاعل السعوي أعلى ويعمل كدائرة مفتوحة.
عند الترددات الأعلى ، يحدث العكس ، أي أن المفاعلة السعوية تعمل كدائرة قصيرة بينما تعمل المفاعلة الحثية كدائرة مفتوحة. ستصبح الدائرة عند توليفة معينة من محث ومكثف مضبوطة أو يكون تردد الطنين عند كل من تفاعلات السعوية والحثية متماثلة وتتوقف مع بعضها البعض.
لذلك سيكون هناك ببساطة مقاومة موجودة داخل الدائرة لمقاومة تدفق التيار وبالتالي لا يمكن للجهد إنتاج مذبذب تحول الطور LC التيار بمساعدة دائرة طنين. لذا فإن تدفق التيار والجهد سيكونان في الطور مع بعضهما البعض.
يمكن تحقيق التذبذبات المستمرة عن طريق إعطاء إمداد الجهد للمكونات مثل المحث والمكثف. نتيجة لذلك ، يستخدم مذبذب LC دائرة LC أو الخزان لتوليد التذبذبات.
يمكن إنتاج تردد التذبذبات من دائرة الخزان التي تعتمد بشكل كامل على قيمة المحرِّض والمكثف وحالة الرنين. لذلك يمكن تحديدها باستخدام الصيغة التالية.
XL = 2 * π * f * L
XC = 1 / (2 * π * f * C)
نحن نعلم أنه عند الرنين ، فإن XL يساوي XC. لذلك ستصبح المعادلة كما يلي.
2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)
مرة واحدة يمكن تقصير المعادلة ثم المعادلة تردد مذبذب LC يتضمن ما يلي.
f2 = 1 / ((2π) * 2 لتر)
و = 1 / (2π √ (LC))
أنواع مذبذبات LC
LC يتم تصنيف المذبذب إلى أنواع مختلفة والتي تشمل ما يلي.
مذبذب جامع مضبوط
هذا المذبذب هو نوع أساسي من مذبذب LC. يمكن بناء هذه الدائرة بمكثف ومحول عن طريق التوصيل بالتوازي عبر دائرة تجميع المذبذب. يمكن تشكيل دائرة الخزان بواسطة المكثف والمحول الرئيسي. يقوم المحول الصغير بتغذية الجزء الخلفي من التذبذبات المتولدة داخل دائرة الخزان إلى قاعدة الترانزستور. يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد عن مذبذب جامع مضبوط
مذبذب قاعدة مضبوط
هذا هو نوع واحد من مذبذب الترانزستور LC أينما تقع هذه الدائرة بين طرفي الترانزستور مثل الأرض والقاعدة. يمكن تشكيل الدائرة المضبوطة باستخدام مكثف وملف رئيسي لمحول. يتم استخدام الملف الصغير للمحول كرد فعل.
مذبذب هارتلي
هذا نوع من مذبذب LC حيث تشتمل دائرة الخزان على مكثف واحد و اثنين من المحاثات . يتم توصيل المكثف بالتوازي ويتم توصيل المحاثات في سلسلة بمجموعة من السلاسل. صنع هذا المذبذب رالف هارتلي في عام 1915. وهو عالم أمريكي. يتراوح تردد التشغيل النموذجي لمذبذب هارتلي من 20 كيلو هرتز إلى 20 ميجا هرتز. يمكن التعرف عليه باستخدام FET ، BJT ، وإلا المرجع أمبير . يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد عن مذبذب هارتلي
مذبذب كولبيتس
هذا نوع آخر من المذبذبات حيث يمكن بناء دائرة الخزان بمحث واحد ومكثفين. يمكن توصيل هذه المكثفات بالتسلسل بينما يمكن توصيل المحرِّض بالتوازي مع مجموعة سلاسل المكثف.
تم صنع هذا المذبذب من قبل العلماء إدوين كولبيتس في عام 1918. يتراوح نطاق تردد التشغيل لهذا المذبذب من 20 كيلو هرتز إلى ميجاهرتز. يتضمن هذا المذبذب قوة تردد فائقة مقارنة بمذبذب هارتلي. يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد عن مذبذب كولبيتس
مذبذب كلاب
هذا المذبذب هو تغيير لمذبذب Colpitts. في هذا المذبذب ، يمكن توصيل مكثف إضافي على التوالي باتجاه المحرِّض داخل دائرة الخزان. يمكن جعل هذا المكثف غير متساوٍ في تطبيقات التردد المتغير. يفصل هذا المكثف الإضافي المتبقيين المكثفات من تأثيرات معلمة الترانزستور مثل سعة الوصلة وكذلك تقدم قوة التردد.
التطبيقات
تُستخدم هذه المذبذبات على نطاق واسع لإنتاج إشارات عالية التردد ، لذلك تُسمى أيضًا باسم مذبذبات التردد اللاسلكي. باستخدام القيم العملية للمكثفات المحاثات ، من المحتمل إنشاء نطاق أعلى من الترددات مثل> 500 ميجاهرتز.
تشمل تطبيقات مذبذبات LC بشكل أساسي في الراديو ، والتلفزيون ، والتدفئة عالية التردد ، ومولدات الترددات اللاسلكية ، إلخ. يستخدم هذا المذبذب دائرة خزان تتضمن مكثف 'C' ومحث 'L'.
الفرق بين LC و RC Oscillator
نحن نعلم أن شبكة RC تقدم ردود فعل متجددة وتقرر تشغيل التردد داخل مذبذبات RC. يستخدم كل مذبذب ناقشناه أعلاه دائرة خزان LC طنين. نحن نعلم كيف تخزن دائرة الخزان هذه الطاقة داخل المكونات المستخدمة في الدائرة مثل المكثف والمحث.
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين دارات LC و RC في أن جهاز تحديد التردد داخل مذبذب RC ليس دائرة LC. ضع في اعتبارك أن تشغيل مذبذب LC يمكن أن يتم باستخدام انحياز مثل الفئة A وإلا الفئة C بسبب عمل المذبذب في خزان الطنين. يجب أن يستخدم مذبذب RC انحياز الفئة A لأن تحديد جهاز تردد RC لا يحتوي على قدرة التذبذب لدائرة الخزان.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن ما هو LC Oscillation والانحراف باستخدام الدائرة. إليك سؤال لك ، ما هي مزايا حلبة LC ؟
