نوسان ساز هارتلی


نوسان‌ساز

نوسان‌ساز یا اُسیلاتور (به انگلیسی: Oscillator )، یک مدار الکتریکی است که سیگنال الکتریکی تکرارشونده (نوسانی) تولید می‌کند، اغلب یک موج سینوسی یا مربعی.

نوسان‌سازها بسیار متنوعند، اگرچه اصول عملکرد همه آنها کم‌وبیش یکسان است. نوسان‌سازها به‌طور گسترده و منحصربه‌فردی در دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند، به‌طوری که بدون آنها عملکرد دستگاه‌ها غیرممکن است. مثال‌های رایجی از کاربرد نوسان‌سازها عبارتند از تولید سیگنال حامل (به انگلیسی: Carrier ) فرستنده‌های رادیویی (موج سینوسی)، تولید سیگنال ساعت (کِلاک، Clock) همهٔ سیستم‌های دیجیتالی مانند رایانه‌ها (موج مربعی)، یا در مدار چراغ راهنمای چشمک‌زن اتومبیل‌ها.

نوسان‌سازها را می‌توان از نظر فرکانس سیگنال خروجی آنها دسته‌بندی کرد، اگر چه این دسته‌بندی چندان جامع و دقیق نیست؛

  • نوسان‌ساز صوتی، فرکانس‌هایی را در محدوده صوتی تولید می‌کند، تقریباً از ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز.
  • نوسان‌ساز RF، سیگنال‌هایی را در محدوده فرکانس رادیویی از ۱۰۰ کیلوهرتز تا حدود ۱۰۰ گیگاهرتز تولید می‌کند.
  • نوسان‌ساز فرکانس پایین، سیگنال‌هایی را با فرکانس‌های زیر ۲۰ هرتز تولید می‌کند.
  • نوسان ساز هایی با فرکانس 20 کیلوهرتز تا 150 کیلو هرتز ( در مدارات تغذیه استفاده میشود)

نوسان‌ساز را نباید با مولد برق (ژنراتور، Generator) اشتباه گرفت، اگرچه ظاهراً هر دوی آنها موج سینوسی تولید می‌کنند، اما اصول عملکرد، قابلیت‌ها و نیز کاربردهای آنها کاملاً متفاوت است. نوسان ساز ولتاژ ورودی را به نوسان تبدیل میکند اما ژنراتور انرژی مکانیکی، نوری، بادی و. را به برق تبدیل میکند.

محتویات

نوسان‌ساز خطی

نوسان‌ساز هارمونیک، یا خطی، موج سینوسی تولید می‌کند، و دو نوع دارد.

نوسان‌ساز بازخوردی

رایج‌ترین نوسان‌ساز خطی، از یک تقویت‌کننده مانند یک ترانزیستور یا آپ‌اَمپ که در یک حلقه فیدبک قرار گرفته تشکیل شده، به گونه‌ای که خروجی تقویت‌کننده، از طریق یک فیلتر مناسب فرکانس نوسان، برای تولید فیدبک مثبت به ورودی‌اش بازگشت داده‌می‌شود. هر بار که تقویت‌کننده روشن می‌شود (وقتی ولتاژ منبع به آن اِعمال می‌شود و جریان برای اولین بار در مدار به گردش درمی‌آید)، آشفتگی اولیهٔ (گذرا) ناشی از اِعمال ولتاژ به مدار، سیگنالی را به وجود می‌آورد، و نوسان‌سازی آغاز می‌شود؛ سیگنال در حلقه می‌چرخد، تقویت و فیلتر می‌شود، و به سرعت به یک موج سینوسی پایدار با فرکانسی مشخص تبدیل می‌شود.

مدارهای نوسان‌ساز فیدبک دار می‌توانند از نظر فیلتر انتخاب‌کننده فرکانس که در حلقه فیدبک استفاده می‌کنند، طبقه‌بندی شوند؛

  • در نوسان‌ساز RC، فیلتر از مقاومت‌ها و خازن‌ها تشکیل می‌شود. نوسان‌سازهای RC بیشتر برای تولید فرکانس‌های پایین‌تر استفاده می‌شوند، به عنوان مثال در محدوده صوت. انواع رایج نوسان‌سازهای RC، نوسان‌ساز تغییر فاز و نوسان‌ساز پل وین است.
  • در نوسان‌ساز LC، فیلتر، یک مدار تشدید (رزونانس)، شامل القاگر (L) و خازن (C) که با هم موازی شده‌اند، است. بار خازن از طریق القاگر کم و زیاد می‌شود، و بنابراین مدار تشدید می‌تواند انرژی الکتریکی نوسانی را در فرکانس تشدید ذخیره کند. مدار تشدید، مقدار کمی اتلاف انرژی دارد، اما تقویت‌کننده این اتلاف را جبران می‌کند. نوسان‌سازهای LC اغلب در فرکانس‌های رادیویی استفاده می‌شوند، وقتی یک منبع فرکانس تنظیم‌پذیر لازم است؛ مانند مولد سیگنال (به انگلیسی: signal generators )، یا فرستنده-گیرنده‌های رادیویی. نوسان‌سازهای هارتلی (Hartley)، کولپیتس (Colpitts) و کِلاپ (Clapp)، مثال‌هایی از نوسان‌سازهای LC هستند.
  • در نوسان‌ساز کریستالی، فیلتر، یک کریستال پیزوالکتریک (معمولاً کریستال کوارتز) است. کریستال به‌طور مکانیکی ارتعاش می‌کند، و فرکانس ارتعاش آن، فرکانس نوسان‌ساز را تعیین می‌کند. کریستال، ضریب کیفیت (Q) بسیار بالایی دارد، و همچنین پایداری دمایی بهتری نسبت به مدارهای تنظیم‌شده (tuned circuits) دارد؛ بنابراین نوسان‌سازهای کریستالی پایداری فرکانسی بهتری نسبت به نوسان‌سازهای LC و RC دارند. از آن‌ها برای تثبیت بهتر فرکانس فرستنده‌های رادیویی، و تولید سیگنال کلاک (Clock) کامپیوترها و ساعت‌های کوارتز استفاده می‌شود. مدار نوسان‌سازهای کریستالی اغلب مشابه نوسان‌سازهای LC است که در آنها کریستال جایگزین مدار تشدید می‌شود. کریستال‌های کوارتز به‌طور کلی به فرکانس ۳۰ مگاهرتز یا کمتر محدودند. افزاره‌های موجِ آکوستیک سطحی (surface acoustic wave)، نوع دیگری از تشدیدگرهای پیزوالکتریکی هستند که در نوسان‌سازهای کریستالی استفاده می‌شوند، و می‌توانند به فرکانس‌های بالاتر برسند.

نوسان‌ساز با مقاومت منفی

علاوه بر نوسان‌سازهای بازخوردی که از تقویت‌کننده ترانزیستوری یا آپ‌اَمپی استفاده می‌کنند، نوسان‌سازهای خطی می‌توانند با استفاده از قطعاتی با مقاومت منفی، مثل لامپ مگنترون ،دیود تونلی و دیود گان ساخته شوند. نوسان‌سازهای مقاومت منفی اغلب در فرکانس‌های بالا در محدوده ریزموج استفاده می‌شوند، چون در این فرکانس‌ها نوسان‌سازهای بازخوردی عملکرد ضعیفی دارند. در نوسان‌سازهای مقاومت منفی، مدار تشدید، مانند مدار LC یا کریستال، به قطعهٔ دارای مقاومت منفی وصل‌شده و ولتاژ DC بایاس برای فراهم‌شدن انرژی اعمال می‌شود. مدار تشدید خودش تقریباً یک نوسان‌ساز است، و زمانی که برانگیخته می‌شود، می‌تواند انرژی را به‌صورت نوسان الکتریکی ذخیره کند، اما چون مقداری مقاومت داخلی دارد (یا سایر اتلاف‌ها در مدار)، نوسانات آن میرا می‌شوند. مقاومت منفی، اتلاف داخلی مقاومت در تشدیدگر را حذف می‌کند.

نمونه‌هایی از مدارهای نوسان‌ساز خطی عبارتند از؛

  • نوسان‌ساز آرمسترانگ
  • نوسان‌ساز هارتلی
  • نوسان‌ساز کولپیتس
  • نوسان‌ساز کلاپ
  • نوسان‌ساز خط تأخیر
  • نوسان‌ساز کریستالی
  • نوسان‌ساز تغییر فاز
  • نوسان‌ساز پل وین
  • نوسان‌ساز وکر
  • نوسان‌ساز رابینسون
  • نوسان‌ساز پیِرس
  • نوسان‌ساز میلر

نوسان‌ساز غیرخطی یا واهُلِشی

نوسان‌ساز غیرخطی، واهُلِشی (به انگلیسی: Relaxation ) یا رِلکسیشن (که به اشتباه، رلاکسیون گفته می‌شود)، خروجی غیرسینوسی تولیدمی‌کند، مانند موج مربعی، دندانه‌اره‌ای یا مثلثی. این نوسان‌ساز شامل یک قطعهٔ ذخیره‌کننده انرژی (یک خازن، یا به ندرت، یک القاگر) و یک مدار سوییچ‌کننده غیرخطی (اشمیت تریگر، یا مقاومت منفی) که به صورت دوره‌ای، ذخیره‌کنندهٔ انرژی را شارژ و دشارژ می‌کند و باعث تغییر ناگهانی در شکل موج خروجی می‌شود. نوسان‌ساز واهُلِشی، برای تولید سیگنال ساعت (کلاک) تایمرها و شُمارنده‌ها (در نوسان ساز هارتلی نوسان ساز هارتلی دستگاه‌های ساده و ارزان) استفاده می‌شوند، اگرچه نوسان‌سازهای کریستالی اغلب به علت پایداری بیشتر، ترجیح داده می‌شوند. نوسان‌سازهای موج مثلثی یا دندانه‌اره‌ای در مدارهای مولد سیگنال مبنای زمانی (به انگلیسی: time base ) در اسیلوسکوپ‌های آنالوگ و تلویزیون نیز استفاده می‌شدند. مدار چراغ راهنمای چشمک‌زن اتومبیل‌ها نیز از این نوسان‌ساز استفاده می‌کند.

نوسان ساز هارتلی

دانلود کتاب پروژه ساخت مدار محافظ لوازم برقی

👇کانال الکترونیک👇
@MBelectronic

6⃣3⃣فیلم شماره6⃣3⃣
ساخت سیم لخت کن با گیره لباس

👇کانال الکترونیک👇
@MBelectronic

مدار فلیپ فلاپ با 555
( اگه میخواهید مداراتتون رو با یک کلید فشاری روشن وخاموش کنید می تونید از این مدار استفاده کنید )

👇کانال الکترونیک👇
@MBelectronic

مدار اسپیکر کامپیوتر usb

👇کانال الکترونیک👇
@MBelectronic

🔵اسیلاتور یا نوسان ساز چیست :

اسیلاتور به قسمتی از مدارات الکترونیک گفته می شود که خود یک مدار مجزا می باشد و وظیفه آن تولید امواج فرکانس بالا برای حمل امواج حاوی اطلاعات می باشد ، در الکترونیک به عمل سوار کردن موج حامل اطلاعات بر روی موج حامل عمل مدولاسیون گفته می شود که هدف اصلی از این کار افزایش برد فرستنده ها و کاهش طول آنتن ها می باشد ، لذا برای انجام عمل مدولاسیون در مدارات الکترونیک نیاز به موج حامل و موج پیام داریم که موج حامل شامل یک سیگنال فرکانس بالا می باشد که اکثرا سینوسی می باشد ، و این موج توسط مدارات اسیلاتور یا نوسان سازها در مدارات تولید می شود .

🔴انواع اسیلاتور ها :

نوسان ساز هارتلی - سینوسی

نوسان ساز آرمسترانگ - سینوسی

نوسان ساز کولپیتس - سینوسی

مولتی ویبراتور مونوآستابل ( 1 حالته ) - مربعی

مولتی ویبراتور بای آستابل ( دو حالته) - مربعی

🔴کاربرد اسیلاتورها :

1 - استفاده برای عمل مدولاسیون

2 - استفاده برای نوسان سازی رادیویی

3 - استفاده برای مدارات اینورتر ولتاژ

4 - استفاده برای راه اندازی میکروکنترلرها و پردازنده ها

5 - تعیین فرکانس کاری و سرعت پردازنده ها

👇کانال الکترونیک👇
@MBelectronic

یک نمونه مدار نوسان ساز

👇کانال الکترونیک👇
@MBelectronic

پروژه ساخت فرستنده fm
برد: 400متر
قطعات: SMD
ورودی صدا: aux in
(به همراه PCB)
👇👇👇

شبیه سازی اسیلاتور هارتلی

توضیح پروژه: این پروژه شبیه سازی یک نمونه مدار اسیلاتور هارتلی با مقادیر داده شده در شکل است.

قیمت: 43000تومان

توجه: پروژه به صورت خودکار پس از پرداخت وجه دریافت می گردد.

مهم : جهت پرداخت روی تصویر زیر کلیک کنید :

لیست پروژه‌ها

لوگوی تاييد زرين پال

پرداخت آنلاین

شرح موضوعی سایت

سایت مرکز تخصصی دانلود پروژه ، مقاله و پایان نامه های دانشجویی مرکز تخصصی انجام پروژه های دانشجویی مهندسی با تمرکز بر مهندسی برق و کامپیوتر می باشد. در این سایت تمامی پروژه ها و پایان نامه ها و مقالات در حوزه برق الکترونیک، مخابرات، کنترل، قدرت و در حوزه کامپیوتر هوش مصنوعی، نرم افزار و سخت افزار و تمامی رشته هایی که با نرم افزار matlab و simulink در ارتباط هستند را پشتیبانی می کند.

نوسان‌ساز

نوسان‌ساز یا اُسیلاتور (به انگلیسی : Oscillator ) ، یک مدار الکتریکی است که سیگنال الکتریکی تکرارشونده ( نوسانی ) تولید می‌کند، اغلب یک موج سینوسی یا مربعی.

نوسان‌سازها بسیار متنوعند، اگرچه اصول عملکرد همه آنها کم‌وبیش یکسان است. نوسان‌سازها به‌طور گسترده و منحصربه‌فردی در دستگاه‌های الکترونیکی نوسان ساز هارتلی استفاده می‌شوند، به‌طوری که بدون آنها عملکرد دستگاه‌ها غیرممکن است. مثال‌های رایجی از کاربرد نوسان‌سازها عبارتند از تولید سیگنال حامل (به انگلیسی : Carrier ) فرستنده‌های رادیویی (موج سینوسی)، تولید سیگنال ساعت (کِلاک، Clock) همهٔ سیستم‌های دیجیتالی مانند رایانه‌ها (موج مربعی)، یا در مدار چراغ راهنمای چشمک‌زن اتومبیل‌ها.

نوسان‌سازها را می‌توان از نظر فرکانس سیگنال خروجی آنها دسته‌بندی کرد، اگر چه این دسته‌بندی چندان جامع و دقیق نیست؛

  • نوسان‌ساز صوتی، فرکانس‌هایی را در محدوده صوتی تولید می‌کند، تقریباً از ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز.
  • نوسان‌ساز RF، سیگنال‌هایی را در محدوده فرکانس رادیویی از ۱۰۰ کیلوهرتز تا حدود ۱۰۰ گیگاهرتز تولید می‌کند.
  • نوسان‌ساز فرکانس پایین، سیگنال‌هایی را با فرکانس‌های زیر ۲۰ هرتز تولید می‌کند.
  • نوسان ساز هایی با فرکانس 20 کیلوهرتز تا 150 کیلو هرتز ( در مدارات تغذیه استفاده میشود)

نوسان‌ساز را نباید با مولد برق (ژنراتور، Generator) اشتباه گرفت، اگرچه ظاهراً هر دوی آنها موج سینوسی تولید می‌کنند، اما اصول عملکرد، قابلیت‌ها و نیز کاربردهای آنها کاملاً متفاوت است. نوسان ساز ولتاژ ورودی را به نوسان تبدیل میکند اما ژنراتور انرژی مکانیکی، نوری، بادی و. را به برق تبدیل میکند.

دانش آموز ایرانی

پایگاه فرهنگی و پژوهشی یک نیشابوری سمپادی قدیم و یک دانشجوی داروسازی جدید

نوسان ساز هاي سينوسي

نوسان ساز هاي سينوسي كاربرد گسترده اي در الكترونيك دارند.اين نوسان سلز ها منبع حامل فرستنده ها را تامين مي كنندوبخشي از مبدل فركانس را در گيرنده هاي سوپر هيترودين تشكيل مي دهند.نوسان ساز ها در پاك كردن وتوليد مغناطيسي در ضبط مغناطيسي و زمانبندي پالسهاي ساعت در كار هاي ديجيتال به كار مي روند.بسياري از وسايل اندازه گيري الكترونيكي مثل ظرفيت سنج ها نوسان ساز دارند.

نوسان ساز هاي سينوسي انواع مختلفي دارند اما همه آنها از دو بخش اساسي تشكيل مي شوند:
بخش تعيين كننده فركانس كه ممكن است يك مدار تشديد يا يك شبكه خازن مقاومتي باشد.مدار تشديد بسته به فركانس لازم مي تواند تركيبي از سلف و خازن فشرده طولي ازخط انتقال يا تشديد كننده حفره اي باشد.البته شبكه هاي خازن مقاومتي فركانس طبيعي ندارندولي مي توان از جابه جايي فاز آنها براي تعيين فركانس نوسان استفاده كرد.

نوسان ساز هاي سينوسي كاربرد گسترده اي در الكترونيك دارند.اين نوسان سلز ها منبع حامل فرستنده ها را تامين مي كنندوبخشي از مبدل فركانس را در گيرنده هاي سوپر هيترودين تشكيل مي دهند.نوسان ساز ها در پاك كردن وتوليد مغناطيسي در ضبط مغناطيسي و زمانبندي پالسهاي ساعت در كار هاي ديجيتال به كار مي روند.بسياري از وسايل اندازه گيري الكترونيكي مثل ظرفيت سنج ها نوسان ساز دارند.
نوسان ساز هاي سينوسي انواع مختلفي دارند اما همه آنها از دو بخش اساسي تشكيل مي شوند:
بخش تعيين كننده فركانس كه ممكن است يك مدار تشديد يا يك شبكه خازن مقاومتي باشد.مدار تشديد بسته به فركانس لازم مي تواند تركيبي از سلف و خازن فشرده طولي ازخط انتقال يا تشديد كننده حفره اي باشد.البته شبكه هاي خازن مقاومتي فركانس طبيعي ندارندولي مي توان از جابه جايي فاز آنها براي تعيين فركانس نوسان استفاده كرد.
دوم بخش نگهدارنده كه انرژي رابه مدار تشديد تغذيه مي كند تا آن را در حالت نوسان نگه دارد.بخش نگه دارنده به يك تغذيه نياز دارد. در بسياري از نوسان ساز ها اين قسمت قطعه اي فعال مثل يك ترانزيستور است كه پالسهاي منظمي را به مدار تشديد تغذيه مي كند.
شكل ديگري از بخش نگهدارنده تشديد نوسان ساز يك منبع با مقاومت منفي يعني قطعه يا مداري الكترونيكي است كه افزايش ولتاز اعمال شده به آن سبب كاهش جريان آن مي شود. قطعات نيمه رسانا يا مدار هاي متعددي وجود دارند كه داراي چنين مشخصه اي هستند.


سه دسته مشخص از نوسان ساز ها را مي توان دسته بندي كرد كه در ادامه اين مقاله توضيح خواهم داد:
نوسان ساز هاي فيد بك مثبت
ابتدا بهتر مي دانم تا كمي در باره فيد بك توضيح بدهم
به طور كلي هر سيستم داراي ورودي و خروجي مي باشد حا لا اگر بنا به هر علتي مقداري از خرو جي را با ورودي ها تركيب كرده و وارد يك سيستم كنيم به اين كار فيد بك گفته مي شود كه كار برد هاي فراواني در دنياي تكنولوژي دارد براي نمونه از فيد بك براي كنترول فرايند يك سيستم استفاده مي شود مثلاَ در هنگام راه رفتن شما يك سيستم(خيلي مدرن) هستيد كه اطلاعات را با چشم خود گرفته و به مغز مي فرستيد ودر آنجا پردازش شده تصميم مي گيريد كه چه كار كنيد اما در مورد فيد بك مثبت با يد بگويم كه دو نوع فيد بك را مي توان در نظر گرفت منفي و مثبت. در فيد بك مثبت كه يك مثال جالب از آن را در بالا برايتان بيان كردم هدف اغلب كنترول يك فرايند است يك مثال ديگر فرض كنيد يك ظرف از مايعي كه در حال جوشيدن است در تماس با يك منبع گرما مثل شعله گاز قرار دارد با گرم شدن بيش از حد مايع از ظرف بيرون مي ريزد وآتش را كم مي كند و دماي مايع را كاهش مي دهد وبا كاهش دماي ما يع آتش دوباره احيا مي شود ومايع دو باره گرم شده وسر ريز مي كند و دوباره . اما در فيد بك مثبت خرو جي به ورودي اضافه مي شود واز فيد بك مثبت به همين دليل براي تشديد استفاده مي شود همان مثال قبل را در نظر بگيريد با يك مايع آتشزا اين بار با گرم شدن مايع و سر ريز آن آتش شدشدتر مي شود وهمين طور تا آخر.
نكته مهم اين است كه در دنياي مادي همه چيز روبه ميرايي و مردن ميرود (اي روزگار نا مراد)وچيز هايي مثل اصطكاك هميشه(بعضي موقع هاي بيشتر)مزاحم هستند در باره نوسان هم ميرايي باعث كاهش دامنه نوسان و از بين رفتن آن مي شود بنا براين از فيد بك مثبت براي جبران اين ميرايي استفاده مي كنيم.
انواع مختلفي از نوسان ساز ها كه از فيد بك مثبت استفاده مي كنند وجود دارد.
نوسان ساز هارتلي
اين نوسان ساز نمونه اي از نوسان ساز هاي فركانس پايين است كه با استفاده از مدار فركانس را تعيين مي كند ويك ترانزيستور نيز تامين كننده پالس هاي نگه دارنده است.مدار شكل زير يك تقويت كننده اميتر مشترك را نشان مي دهد كه مدار بين كلكتور و بيس آن متصل شده است سر وسط سلف به طور موثر به اميتر متصل شده است (مقاومت منبع تغذيه برابر صفر فرض مي شود). تقويت كننده اميتر مشترك سيگنال ورودي خود را معكوس مي كند و سيگنال خروجي آن با سر وسط زمين شده سلف قبل از اعمال به بيس معكوس مي شود.در نتيجه در اين مدار ورودي را خود تقويت كننده تا مين مي كند. يعني فيد بك مثبت قابل تو جهي كه وجود دارد باعث ايجاد نوسان مي شود و دامنه سيگنال (در فر كانس تشديد ) به سرعت افزايش مي يابد.پالسهاي ناشي از جريان بيس را پر مي كنند در نتيجه جهت ولتاژ تو ليد شده بيس را به طور منفي باياس مي كند با افزايش دامنه سيگنال ولتاز دو سر نيز زياد مي شود تا به حالت تعادل بر سد. حالت تعادل زماني روي مي دهد كه اتلاف مدار ناشي از بار شدن خروجي مقاومت اهمي و جريان بيس با انرژي وارد شده از كلكتور به اين خازن برابرشود.در اين شرايط نهايي ترانزيستور مي تواند به خوبي در بيشتر قسمتهاي سيكل قطع باشد ودر هر قله مثبت بيس پالس ناگهاني به جريان بيس (وجريان كلكتو)اعمال شود.در فاصله زماني بين دو فله متوالي از طريق شروع به تخليه مي كند. اما اگر يك ثابت زماني در مقايسه با زمان تناوب نوسان بزرگ باشد مقدار كمي از ولتاژ دو سر در اين فاصله زماني از بين مي رود و مي توان را به عنوان يك منبع ثابت باياس منفي در نظر گرفت . در بسياري از نوسان ساز ها از اين روش باياس كردن استفاده مي شود. اين روش داراي مزيت جبران سازي براي هر گونه افت دامنه نوسان در اثر افزايش بار خروجي يا افت ولتاژ منبع تغذيه است.كاهش دامنه نوسان باعث كاهش باياس مي شود به طوري كه ترانزيستور پالس هاي جريان بزرگتري براي ثابت نگه داشتن دامنه مي گيرد.


نو سان ساز كلپيتس
نكته مهم در شكل بالانياز به وجود سه اتصال ميان مدار تنظيم شده و ترانزيستور براي ايجاد فيد بك مثبت است. اميتر به سر وسط سلف متصل مي شود ولي مي توان آن را به صورت معادل با استفاده از دو خازن برابر به طور سري مانند شكل بعد به شاخه خازني مدار متصل كرد.در اين نوسان ساز از يك فت اتصالي با مقاومت در مدار درين استفاده شده و مدار با خازن به در ين متصل شده است. بنا بر اين مدار بر خلاف تغذيه مستقيم شكل اول به طور موازي تغذيه مي شود.
خازن هاي تعيين كننده فركانس و با خازن هاي ورودي و خروجي ترانزيستور موازي هستند و در نتيجه اين خازنها در تعيين فر كانس نوسان نيز تاثير دارند. با بزرگتر كردن و نوسان ساز هارتلی نوسان ساز هارتلی تا حد امكان تاثير اين خازنها به حد اقل مي رسد.از سوي ديگر اگربه نوساني با فر كانس بالا نياز باشد خازنهاي تنظيم بايد خيلي كوچك باشند. در اين موارد مي توان از خازنهاي ورودي و خروجي ترانزيستور به جايواستفاده كرد. يك خازن متغيير كوچك مانند شكل سوم براي تنظيم به دو سر سلف متصل مي شود. در اين مدار نيز كه با پالسهاي جريان گيت شارژ و از طريق تخليه مي شود به طور خود كار باياس لازم را تامين مي كند. براي آنكه امكان زمين شدن سر متغيير خازن (و در نتيجه بيس ترانزيستور) وجود داشته باشد يك چوك با امپدانس زياد در فر كانس كار به مدار اميتر افزوده مي شود.
هر سه نوسان ساز بالا كه شرح دادم در كلاس براي دامنه هاي نوسان بزرگ عمل مي كنند. براي به دست آوردن شكل موج سينوسي خروجي را بايد از مدار گرفت. مثلا با سيم پيچي كه مانند شكل اول و دوم به طور القايي به مدار متصل مي شود.اگر خروجي از خود ترانزيستور گرفته شود مثلا از مقاومتي در مدار اميتر يا سورس قطار پالسي با فر كانس تكراري برابر با فركانس تشديد به دست مي آيد.

نوسان ساز راينارتز
اين نوسان ساز چون زياد در گيرنده هاي ترانزيستوري استفاده مي شود بايد حتما در بارش مي نوشتم.در اين مدار فيد بك مثبت با اتصال مدار كلكتور به مدار اميتر با القاي متقابل وتامين مي شود. و هر دوبه مدار تعيين كننده فركانسنيز متصل هستند. اين نوسان ساز به روش تقسيم ولتاژ پايدار مي شود ولي همانطور كه نشان داده شده است اثر بازوي پاييني مقسم ولتاژ بايد با خازن كم مقاومتي خنثي شود تا سيگنال توليد شده در دوسرمستقيما بين بيس و اميتر اعمال شود . در نگاه اول به نظر مي رسد كه بخش تعيين كننده فركانس در نوسان ساز راينرتز چهار اتصال دارد ولي اتصال مثبت و منفي منبع تغذيه در واقع مشترك هستند زيرا امپدانس منبع در فركانس نوسان ناچيز است يا بهتر است كه چنين باشد.


نوسان ساز كنترل شده كريستالي
و اما از همه مهمتر كه حتما بايد در باره ا ش بدانيد اين مورد است چون در بعضي كاربرد ها لازم كه نوسان ساز پايداري فركانسي زيادي داشته باشد يعني يك فر كانس ثابت را بدون وابستگي به عوامل ديگر توليد كند مثل منبع موج حامل در فرستنده ها اگر كنترل تلويزيون را ديده باشيد احتمالا يك قطعه مكعبي زرد رنگ(كريستال) را در آن ديده ايد يا مدار تلويزيون يا بعضي راديو ها واز ديگر جاهايي كه اين نوسان ساز به كار مي رود منابع توليد كننده پالسهاي ساعت در كامپيوتر ها و سيستم هاي ديجيتال است . روش رايج براي به دست آوردن پايداري فركانسي لازم استفاده از كريستال پيزوالكتريك براي كنترل فركانس نوسان است .چنينكريستالهايي(بسته به ابعاد و شكلشان)داراي فركانس تشديد طبيعي هستنددر عمل كريستال بين دو صفحه فلزي نصب مي شود كه اتصال الكتريكي با كريستال را ايجاد مي كند . را ه هاي متعددي بزاي اتصال كريستال به مدار نوسان ساز وجود دارد.كه يك نمونه از آن در شكل بعدي آمده است در اين شكل كريستال بين كلكتور و بيس ترانزيستور وصل شده تا نوسان ساز كلپيتس را تشكيل دهد . خازنهاي داخلي كلكتور بيس و بيس اميتر فيد بك مثبت را تاميين مي كنند. مدار كلكتور نيازي به تنظيم ندارد سيم پيچ ثانويه ترانسفور ماتور نقطه ي خروجي را ايجاد مي كند.

نوسان سازهاي مقاومت منفي
همان طور كه گفتم اگريك مدار تشديد به منبعي با مقاومت منفي مناسب متصل شود نوسان خواهد كرد. كه تفاوت آن با نوسان ساز هايي كه قبلا گفتم اين است كه تنها به دو اتصال به بخش تعيين كننده فركانس نياز دارد.منظور از مقاومت منفي قطعه اي است كه مشخصه انقالي آن(نمودار ولتاژ _جريان) حد اقل در يك محدوده ي كو چك شيب منفي داشته باشد يعني با افزايش ولتاژ لا اقل در بعضي از ناحيه هاي ولتاژي جريان آن كاهش يابدويا با افزايش جريان ولتاژ آن كاهش يابد.اين عنصر مي تواند يك قطعه خواص يا يك مدار باشد كه يكي با كلي فكر طراحي كرده.
براي استفاده از يك مقاومت منفي در يك نوسان ساز از اين نوع بايد مقدار مقاومت منفي برابر مقدار مقاومت مثبت مدار تشديد متصل به آن باشد.
چون اصولا چيزي كه باعث ميرايي دامنه نوسان مي شود مقاومت مثبت است(اي عنصر مزاحم)و تمام اين قصه ها كه گفتيم نوسان ساز هارتلی خلا صه اش اين بود كه چه طور اين ميرايي را جبران كنيم حا لا يك عنصر مطلوب مثل مقا ومت منفي را داريم كه اثر ميرايي مقاومت مثبت را از بين مي برد.
ديود تونل
يكي ازقطعات نيمه رسانا كه مشخصه اش يك مقاومت منفي را نشان مي دهد ديود تونل است . اين قطعه يك ديود است كه غلظت ناخالصي درآن بسيار زياد وپيوند آن بسيارنازك است. شكست در ديود تونل در مقاذير باياس معكوس خيلي پايين اتفاق مي افتد و در نتيجه ناحيه ي مقاومت معكوس زياد وجود ندارد.شيب منفي در باياس مستقيم كم معمولا بين0.1 تا 0.3 ولت ايجاد مي شود.(از اين جا به بعد چند خط حرف بيخود. )_اين مشخصه جالب و عجيب ومفيدو..به دليل نفوذ در سد پتانسيل در پيوند با الكترونهايي كه انرژي كافي براي عبور از اين سد ندارند به وجود مي آيد. اين اثر معروف به اثر تونل در فيزيك كلاسيك غير قابل توجيه است ولي نوسان ساز هارتلی با مكانيك كوانتومي قابل توضيح است . ديود هاي تونل را مي توان باظرفيت خيلي كمي توليد كرد و نوسان ساز هايي كه با آن كار مي كنند در فركانسهاي چند مگا هرتزي قابل ساخت هستند براي به دست آوردن نوسان ساز هارتلی بيشترين مقدار خروجي (يا همان به قول دانشجويان متعال برق ماكزيمم سويينگ متقارن) بايد نقطه كار در وسط ناحيه مقاومت منفي قرار داده شود واضح است كه دامنه خروجي كمتر از يك ولت مي باشد.
نوسان ساز پوش_ پول
مشخصه مقاومت منفي را مي توان از يك مدار دو ترانزيستوري نيز به دست آورد. نمونه اين مدار در شكل زير نشان داده شده است كه اساس آن از يك ملتي ويبراتور استابل تشكيل مي شود.اگر تركيب وجود نداشته باشد شكل موج مربعي خروجي در هر دو كلكتور توليد خواهد كرد و ترانزيستورهابه طور متناوب بين قطع و اشباع تغيير وضعيت خواهند داد. وجود مدار تنظيم شده اين عملكرد را اصلاح مي كند زيرا سلف در فركانس هاي پايين مسيري با امپدانس كم ميان كلكتور ها ايجاد مي كند در حالي كه خازنها اين كار را در فركانس هاي بالا انجام مي دهند كه هر دو عملكرد معمولي مولتي ويبراتور را تحت تاثير قرار خواهد داد عملكرد مدار منطبق نوسان ساز هارتلی بر فركانس تشديد مدار تنظيم شده است كه در آن مدار تنظيم شده بيشترين امپدانس را دارد و در نتيجه خروجي مدار سينوسي است در اين فركانس مقاومت موثر ميان كلكتورها تقريبا برابر است كه قابليت هدايت متقابل ترانزيستور هاو تضعيف مدار هاي تزويج ميان ترانزيستور هاست . يكي از اين مدار هاي تزويج است ولي با خازن ورودي موازي است و اين امر مي تواند در تضعيف مدار تاثير بگذارد . براي ايجاد نوسان بايد مقاومت ديناميكي مدار بيشتر از باشد.



اشتراک گذاری

دیدگاه شما

اولین دیدگاه را شما ارسال نمایید.