Een Armstrong-oscillator, Colpitts, Clapp, Hartley , en kristalgestuurde oscillatoren zijn verschillende soorten resonerende LC-feedbackoscillatoren (LC elektronische oscillator). Een Armstrong-oscillator (ook bekend als Meissner-oscillator) is eigenlijk een LC-feedbackoscillator die condensatoren en inductoren gebruikt in zijn feedbacknetwerk. Het Armstrong-oscillatorcircuit kan worden opgebouwd uit een transistor, een operationele versterker, een buis of een ander actief (versterkend) apparaat. Over het algemeen bestaan de oscillatoren uit drie basisonderdelen:
- Een versterker Dit is meestal een spanningsversterker en kan een voorspanning hebben klasse A, B of C.
- Een golfvormend netwerk Dit bestaat uit passieve componenten zoals filtercircuits die verantwoordelijk zijn voor de golfvormgeving en de frequentie van de geproduceerde golf.
- EEN POSITIEF feedbackpad Een deel van het uitgangssignaal wordt teruggevoerd naar de versterkeringang, zodat het terugkoppelingssignaal wordt geregenereerd en opnieuw wordt versterkt. Dit signaal wordt opnieuw teruggekoppeld om een constant uitgangssignaal te behouden zonder dat er een extern ingangssignaal nodig is.
Het onderstaande geeft twee voorwaarden voor de oscillatie. Elke oscillator moet aan deze voorwaarden voldoen om de juiste oscillaties te maken.
- De oscillaties moeten plaatsvinden op een bepaalde frequentie. De oscillatiefrequentie f wordt bepaald door het tankcircuit (L en C) en wordt bij benadering gegeven door
Trillingsfrequentie
- De amplitude van de oscillaties moet constant zijn.
Armstrong-oscillatorcircuit en zijn werking
De Armstrong-oscillator wordt gebruikt om een sinusvormige golfuitvoer te produceren met een constante amplitude en een redelijk constante frequentie binnen het gegeven RF-bereik. Het wordt over het algemeen gebruikt als lokale oscillator in ontvangers, kan worden gebruikt als bron in signaalgeneratoren en als radiofrequente oscillator in het midden- en hoogfrequente bereik.
De identificerende kenmerken van de Armstrong-oscillator
- Het gebruikt een LC afgestemde kring om de oscillatiefrequentie vast te stellen.
- Feedback wordt bewerkstelligd door wederzijdse inductieve koppeling tussen de kietelaarspoel en het LC-afgestemde circuit.
- De frequentie is redelijk stabiel en de uitgangsamplitude is relatief constant.
Armstrong-oscillatorcircuit en zijn werking
De bovenstaande afbeelding toont een typisch Armstrong-circuit met een NPN BJT-transistor. De inductor L2 wordt Trickler Coil genoemd, deze geeft feedback (regeneratie) aan de ingang van de BJT door individueel te koppelen met L1. Enkele van de signalen in het uitgangscircuit zijn inductief gekoppeld met het ingangscircuit door L2. Het basiscircuit van de transistor bevat een parallel afgestemd tankcircuit met L1 en C1. Dit tankcircuit bepaalt de oscillatiefrequentie van het oscillatorcircuit.
Hier is C1 een variabele condensator om de oscillatiefrequentie te veranderen. De weerstand Rb levert foe = r de juiste hoeveelheid instelstroom. DC-biasstroom vloeit van aarde naar emitter via Re, uit de basis, via Rb en vervolgens terug naar het positieve. De waarde van Rb en Re bepaalt de hoeveelheid biasstroom (meestal Rb> Re). De weerstand Re zorgt voor emitterstabilisatie om thermische overbelasting te voorkomen en condensator CE is de emitter-bypasscondensator.
Armstrong-oscillatorcircuit en zijn werking
Uit het bovenstaande circuit-fig (a), wordt de hoeveelheid DC-voorgespannen stroom bepaald door de waarde van de weerstand Rb. De condensator C in serie met de basis (B) is een DC-blokkeercondensator. Hierdoor wordt voorkomen dat de DC-instelstroom naar L1 vloeit, maar het laat het signaal dat van L1-C1 komt door naar de basis. Figuur (b) toont de DC-uitgang emitter-collectorstroom.
Hier is de transistor voorwaarts voorgespannen in zijn emitter-basiscircuit. Dan zal de emitter-collectorstroom er doorheen stromen. Dus van de bovenstaande circuits fig (a & b), treedt de signaalstroom op wanneer het circuit oscilleert. Dus als de oscillaties werden gestopt, dat wil zeggen door de kietelaarspoel te openen, dan zouden we alleen de zojuist beschreven gelijkstroom hebben.
De bovenstaande afbeelding (b) toont de DC-uitgang emitter-collectorstroom. Hier is de transistor voorwaarts voorgespannen in zijn emitter-basiscircuit. Dan zal de emitter-collectorstroom er doorheen stromen. Dus van de bovenstaande circuits fig (a & b), treedt de signaalstroom op wanneer het circuit oscilleert. Dus als de oscillaties werden gestopt, dat wil zeggen door de kietelaarspoel te openen, dan zouden we alleen de zojuist beschreven gelijkstroom hebben.
Armstrong-oscillatorcircuit en zijn werking
Het bovenstaande schema laat zien waar de signalen in deze oscillator zouden stromen. Stel dat de oscillator bedoeld is om een sinusgolf op 1 MHz te produceren. Dit zal een sinusgolf zijn van het variëren van de DC, niet de AC. Omdat de meeste actieve apparaten niet werken op de AC. Wanneer de Armstrong-oscillator wordt ingeschakeld, beginnen L1 en C1 oscillaties te produceren op 1 MHz. Deze oscillatie zou normaal gesproken afnemen als gevolg van verliezen in het tankcircuit (L1 & C1). De oscillerende spanning over L1 en C1 wordt bovenop de DC-instelstroom in het basiscircuit gesuperponeerd. Dus een 1 MHz signaalstroom vloeit in het basiscircuit zoals hierboven weergegeven (in groene lijn).
Hier is de stroom door de weerstand Re verwaarloosbaar (de capacitieve weerstand van CE bij 1 MHz zou 1/10 van de waarde van RE zijn). Dit 1MHz-signaal in het basiscircuit veroorzaakt nu een 1MHz-signaal in het collectorcircuit (aquablauw). De condensator over de batterij omzeilt het signaal rond de voeding. Het versterkte signaal stroomt in de kietelaarspoel. De wekkerspoel (L2) is inductief gekoppeld aan L1 en L3 tegelijkertijd. We kunnen dus een versterkt uitgangssignaal van L3 nemen.
Voor-en nadelen
- Het belangrijkste voordeel is dat de constructie van Armstrong-type buisoscillatoren gebruik maakt van een afstemcondensator waarbij één zijde geaard is. Het produceert een stabiele frequentie en een stabiel versterkte uitgangsgolfvorm.
- Het belangrijkste nadeel van deze schakeling is dat de resulterende elektromagnetische trillingen storende harmonischen zeer licht kunnen bevatten, die in de meeste gevallen ongewenst zijn.
Toepassingen van Armstrong-oscillator
- Het wordt gebruikt om de sinusvormige uitgangssignalen met een zeer hoge frequentie te genereren.
- Het wordt over het algemeen gebruikt als een lokale oscillator in ontvangers.
- Het wordt gebruikt in de radio en mobiele communicatie.
- Gebruikt als bron in signaalgeneratoren en als radiofrequentie-oscillator in het midden- en hoogfrequente bereik.
Dit gaat dus allemaal over An Armstrong-oscillatoren en zijn toepassingen. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Bovendien, eventuele twijfels over dit concept of om elektrische en elektronische projecten te implementeren, geef uw waardevolle suggesties door in het commentaargedeelte hieronder te reageren. Hier is een vraag voor jou, Wat zijn de voorwaarden voor oscillatie?
