LC発振器回路:動作とその応用

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アン 発振器は電子回路です 入力DCを出力ACに変更するために使用されます。これは、アプリケーションに基づいて、さまざまな周波数の広範囲の波形を持つことができます。 発振器はいくつかのアプリケーションで使用されます 正弦波、のこぎり波、方形波、三角波のようなこれらの波形のいずれかを生成するテスト機器のようなものです。 LCオシレーターは通常、 RF回路 高品質の位相ノイズ特性と簡単な実装によるものです。基本的に、発振器は正または負のフィードバックを含む増幅器です。に 電子回路設計 、主な問題は、発振する発振器を取得しようとしたときに増幅器が発振しないようにすることです。この記事では、LC発振器の概要と 回路動作

LCオシレーターとは何ですか?

基本的に、発振器は正のフィードバックを使用し、入力信号を使用せずにo / p周波数を生成します。したがって、これらは正確な周波数で周期的なo / p波形を生成する自立型回路です。 LC発振器は、タンク回路(LC)を使用して、発振を維持するために必要な正のフィードバックを与える一種の発振器です。




lc-oscillator-and-its-symbol

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この回路は、LC同調回路またはLC共振回路とも呼ばれます。これらの発振器は、FET、BJT、オペアンプ、 MOSFET 、など。LC発振器のアプリケーションには、主に周波数ミキサー、RF信号発生器、チューナー、RF変調器、正弦波発生器などが含まれます。詳細については、このリンクを参照してください。 コンデンサとインダクタの違い



LC発振器の回路図

LC回路は、インダクタとコンデンサを使用して構築できる電気回路です。インダクタは「L」で示され、 コンデンサ 両方とも単一の回路内で同盟している「C」で示されます。この回路は、回路の共振周波数で発振するエネルギーを蓄積する電気共振器のように機能します。

lc-オシレータ-回路

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これらの回路は、複合信号を介して特定の周波数の信号を選択するために使用されます。それ以外の場合は、特定の周波数の信号を生成します。これらの回路は次のように機能します 主要コンポーネント 無線装置、フィルター、チューナー、発振器などの回路などのさまざまな電子機器内。この回路は、抵抗のためにエネルギーの散逸が起こらないことを想像する完璧なモデルです。この回路の主な機能は、最小のダンピングを介して発振し、抵抗を最小限に抑えることです。

LC発振器の導出

時間変化周波数を使用して発振回路に安定した電圧を印加すると、その後、RCだけでなくRLのリアクタンスも変化します。したがって、i / p信号と対比すると、o / pの周波数と振幅を変更できます。


誘導性リアクタンスと周波数は互いに正比例することができ、周波数と容量性リアクタンスは互いに反比例することができます。したがって、より低い周波数では、インダクタのインダクタの容量性リアクタンスは非常に小さく、短絡のように機能しますが、容量性リアクタンスはより高く、開回路のように機能します。

より高い周波数では、逆のことが起こります。つまり、容量性リアクタンスは短絡として機能し、誘導性リアクタンスは開回路として機能します。インダクタとコンデンサの特定の組み合わせの回路は、容量性と誘導性の両方のリアクタンスで調整または共振周波数が同じになり、互いに停止します。

したがって、電流の流れに対抗するための抵抗が回路内にあるだけであり、したがって電圧は LC位相シフト発振器 共振回路の助けを借りて電流。したがって、電流と電圧の流れは互いに同相になります。

インダクタやコンデンサなどのコンポーネントに電圧を供給することにより、継続的な発振を実現できます。その結果、LC発振器はLCまたはタンク回路を使用して発振を生成します。

発振周波数は、インダクタ、コンデンサの値、およびそれらの共振状態に完全に依存するタンク回路から生成できます。したがって、次の式を使用して表すことができます。

XL = 2 *π* f * L

XC = 1 /(2 *π* f * C)

共振時、XLはXCに等しいことがわかっています。したがって、式は次のようになります。

2 *π* f * L = 1 /(2 *π* f * C)

方程式を短くすることができたら、次の方程式は LC発振器周波数 以下が含まれます。

f2 = 1 /((2π)* 2 LC)

f = 1 /(2π√(LC))

LC発振器の種類

LC 発振器はさまざまなタイプに分類されます これには以下が含まれます。

調整されたコレクターオシレーター

この発振器は基本的なタイプのLC発振器です。この回路は、発振器のコレクタ回路に並列に接続することにより、コンデンサとトランスで構築できます。タンク回路は、コンデンサとトランスのメインで構成できます。トランスのマイナーは、タンク回路内で生成された発振の一部をトランジスタのベースに送ります。詳細については、このリンクを参照してください 調整されたコレクターオシレーター

調整されたベースオシレーター

これは、この回路がトランジスタの2つの端子(グランドとベースなど)の間にある場合は常に、LCトランジスタ発振器の一種です。同調回路は、変圧器のコンデンサとメインコイルを使用して形成できます。トランスのマイナーコイルはフィードバックとして使用されます。

ハートレー発振器

これは、タンク回路に1つのコンデンサが含まれている場合は常にLC発振器の一種です。 2つのインダクタ 。コンデンサは並列に接続され、インダクタは直列の組み合わせに直列に接続されます。この発振器は1915年にラルフハートレーによって作られました。彼はアメリカの科学者です。典型的なハートレー発振器の動作周波数は20kHz〜20MHzの範囲です。を使用して認識できます FET 、BJT、それ以外の場合 オペアンプ 。詳細については、このリンクを参照してください ハートレー発振器

コルピッツ発振器

これは、1つのインダクタと2つのコンデンサでタンク回路を構築できる場所であればどこでも別の種類の発振器です。これらのコンデンサの接続は直列に行うことができますが、インダクタはコンデンサの直列の組み合わせに向かって並列に接続することができます。

この発振器は、1918年に科学者、つまりエドウィン・コルピッツによって作られました。この発振器の動作周波数範囲は、20 kHz〜MHzの範囲です。この発振器は、ハートレー発振器とは対照的に、優れた周波数強度を備えています。詳細については、このリンクを参照してください コルピッツ発振器

クラップオシレーター

このオシレーターは、コルピッツオシレーターを変更したものです。この発振器では、追加のコンデンサをタンク回路内のインダクタに向かって直列に接続できます。このコンデンサは、可変周波数のアプリケーションで不均一にすることができます。この余分なコンデンサは残りの2つを分離します コンデンサ 接合容量などのトランジスタパラメータ効果から、周波数強度を向上させます。

アプリケーション

これらの発振器は高周波信号を生成するために広く使用されているため、RF発振器とも呼ばれます。コンデンサの実用値を使用して& インダクタ 、> 500MHzのようなより高い範囲の周波数を生成する可能性があります。

LC発振器の用途には、主にラジオ、テレビ、高周波加熱、RF発電機などがあります。この発振器は、コンデンサ「C」とインダクタ「L」を含むタンク回路を使用します。

LC発振器とRC発振器の違い

RCネットワークは回生フィードバックを提供し、RC発振器内の周波数の動作を決定することを私たちは知っています。上記で説明した各発振器は、共振LCタンク回路を使用しています。このタンク回路が、コンデンサやインダクタなどの回路で使用されているコンポーネント内にエネルギーをどのように蓄積するかを知っています。

LC回路とRC回路の主な違いは、RC発振器内の周波数決定デバイスがLC回路ではないことです。 LC発振器の動作は、共振タンク内の発振器の動作により、クラスAまたはクラスCのようなバイアスを使用して実行できることを考慮してください。 RC周波数デバイスの決定にはタンク回路の発振能力が含まれていないため、RC発振器はクラスAバイアスを利用する必要があります。

したがって、これはすべてについてです LC発振とは 回路を使用した偏差。ここにあなたへの質問があります、の利点は何ですか LC回路