கட்ட ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் - வீன்-பிரிட்ஜ், பஃபெர்டு, குவாட்ரேச்சர், புப்பா

ஒரு கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் என்பது ஒரு சைன்வேவ் வெளியீட்டை உருவாக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு ஆஸிலேட்டர் சுற்று ஆகும். இது பி.ஜே.டி அல்லது தலைகீழ் பெருக்கி பயன்முறையில் கட்டமைக்கப்பட்ட ஒப் ஆம்ப் போன்ற ஒற்றை செயலில் உள்ள உறுப்புடன் செயல்படுகிறது.

சுற்று ஏற்பாடு ஒரு ஏணி வகை நெட்வொர்க்கில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ள ஆர்.சி (மின்தடை / மின்தேக்கி) சுற்றுகளைப் பயன்படுத்தி வெளியீட்டிலிருந்து உள்ளீட்டிற்கு ஒரு கருத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த பின்னூட்டத்தின் அறிமுகம் ஆஸிலேட்டர் அதிர்வெண்ணில் பெருக்கியிலிருந்து வெளியீட்டின் கட்டத்தில் 180 டிகிரி நேர்மறையான 'மாற்றத்தை' ஏற்படுத்துகிறது.

ஆர்.சி நெட்வொர்க்கால் உருவாக்கப்பட்ட கட்ட மாற்றத்தின் அளவு அதிர்வெண் சார்ந்தது. அதிக ஆஸிலேட்டர் அதிர்வெண்கள் அதிக அளவு கட்ட மாற்றத்தை உருவாக்குகின்றன.

பின்வரும் விரிவான விளக்கங்கள் இந்த கருத்தை அதிக விவரங்களில் அறிய உதவும்.

இல் முந்தைய பதிவு ஒப்-ஆம்ப் அடிப்படையிலான கட்ட ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டரை வடிவமைக்கும்போது தேவைப்படும் முக்கியமான கருத்தாய்வுகளைப் பற்றி அறிந்து கொண்டோம். இந்த இடுகையில் நாம் இதை மேலும் முன்னோக்கி எடுத்துச் செல்வோம் கட்ட ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர்கள் வகைகள் மற்றும் சூத்திரங்கள் மூலம் சம்பந்தப்பட்ட அளவுருக்களை எவ்வாறு கணக்கிடுவது.

வீன்-பிரிட்ஜ் சுற்று

கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள வரைபடம் வீன்-பிரிட்ஜ் சுற்று அமைப்பைக் காட்டுகிறது.

இங்கே, ஓப்பம்பின் நேர்மறையான உள்ளீட்டில் நாம் சுழற்சியை உடைத்து, பின்வரும் சமன்பாடு 2 ஐப் பயன்படுத்தி திரும்பும் சமிக்ஞையை கணக்கிடலாம்:

எப்பொழுது = 2πpf = 1 / RC , பின்னூட்டம் கட்டத்தில் உள்ளது (நேர்மறையான கருத்து), இதன் ஆதாயம் 1/3 .

எனவே ஊசலாட்டங்களுக்கு ஓபம்ப் சுற்று 3 இன் ஆதாயம் தேவை.

போது ஆர் எஃப் = 2 ஆர் ஜி , பெருக்கி ஆதாயம் 3 மற்றும் அலைவு f = 1 / 2πRC இல் தொடங்குகிறது.

எங்கள் சோதனையில், படம் 3 இல் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட பகுதி மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி 1.59 kHz க்கு பதிலாக 1.65 kHz இல் சுற்று ஊசலாடுகிறது, ஆனால் வெளிப்படையான விலகலுடன்.

கீழே உள்ள அடுத்த படம் ஒரு வீன்-பிரிட்ஜ் சுற்று இருப்பதைக் காட்டுகிறது நேரியல் அல்லாத கருத்து .

விளக்கு மின்னோட்டம் RF மற்றும் RL ஆல் வரையறுக்கப்படுவதால், RF இன் பின்னூட்ட எதிர்ப்பு மதிப்பில் 50%, அதன் இழை எதிர்ப்பு மிகக் குறைவாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒரு விளக்கு RL ஐ நாம் காணலாம்.

விளக்கு மின்னோட்டத்திற்கும் விளக்கு எதிர்ப்பிற்கும் இடையிலான உறவு நேரியல் அல்ல, வெளியீட்டு மின்னழுத்த மாறுபாடுகளை குறைந்தபட்ச மட்டத்தில் வைத்திருக்க உதவுகிறது.

மேலே விளக்கப்பட்ட நேரியல் அல்லாத பின்னூட்ட உறுப்பு கருத்துக்கு பதிலாக டையோடு இணைக்கும் பல சுற்றுகளையும் நீங்கள் காணலாம்.

ஒரு டையோடு பயன்பாடு மென்மையான வெளியீட்டு மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டை வழங்குவதன் மூலம் விலகல் அளவைக் குறைக்க உதவுகிறது.

இருப்பினும் மேலே உள்ள முறைகள் உங்களுக்கு சாதகமாக இல்லாவிட்டால், நீங்கள் ஏஜிசி முறைகளுக்கு செல்ல வேண்டும், இது குறைவான விலகலைப் பெற உதவுகிறது.

AGC சுற்று பயன்படுத்தி ஒரு பொதுவான வீன்-பிரிட்ஜ் ஆஸிலேட்டர் பின்வரும் படத்தில் காட்டப்படும்.

இங்கே, இது டி 1 மூலம் எதிர்மறை சைன் அலைகளை மாதிரியாகக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மாதிரி சி 1 க்குள் சேமிக்கப்படுகிறது.

R1 மற்றும் R2 ஆகியவை கணக்கிடப்படுகின்றன, இது Q1 இல் சார்புகளை மையப்படுத்துகிறது (R ஜி + ஆர் Q1 ) ஆர் எஃப் / 2 எதிர்பார்த்த வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்துடன்.

வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருந்தால், Q1 இன் எதிர்ப்பு உயர்கிறது, இதன் விளைவாக ஆதாயம் குறைகிறது.

முதல் வீன் பிரிட்ஜ் ஆஸிலேட்டர் சர்க்யூட்டில், 0.833-வோல்ட் சப்ளை நேர்மறை ஓப்பம்ப் உள்ளீட்டு முள் மீது பயன்படுத்தப்படுவதைக் காணலாம். வி.சி.சி / 2 = 2.5 வி இல் வெளியீட்டு இடைநிலை மின்னழுத்தத்தை மையப்படுத்துவதற்காக இது செய்யப்பட்டது.

கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் (ஒரு ஓப்பம்ப்)

மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு ஓப்பம்பைப் பயன்படுத்தி ஒரு கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டரையும் உருவாக்க முடியும்.

கட்ட-மாற்ற சுற்றுகளில் நிலைகள் தனிமைப்படுத்தப்பட்டு ஒருவருக்கொருவர் சுயராஜ்யம் செய்யப்படுகின்றன என்பது வழக்கமான சிந்தனை. இது நமக்கு பின்வரும் சமன்பாட்டை அளிக்கிறது:

தனிப்பட்ட பிரிவின் கட்ட மாற்றம் -60 is ஆக இருக்கும்போது, ​​லூப் கட்ட மாற்றம் = –180 is ஆகும். இது எப்போது நிகழ்கிறது = 2πpf = 1.732 / ஆர்.சி. தொடுகோடு 60 ° = 1.73 என்பதால்.

இந்த நேரத்தில் β இன் மதிப்பு (1/2)³, இதன் பொருள், ஆதாயம், A, கணினி ஆதாயத்திற்கு 1 என்ற மட்டத்தில் இருக்க 8 மட்டத்துடன் இருக்க வேண்டும்.

இந்த வரைபடத்தில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட பகுதி மதிப்புகளுக்கான அலைவு அதிர்வெண் 3.76 கிலோஹெர்ட்ஸ் என கண்டறியப்பட்டது, ஆனால் 2.76 கிலோஹெர்ட்ஸ் கணக்கிடப்பட்ட அலைவு அதிர்வெண் படி அல்ல.

மேலும், ஊசலாட்டத்தைத் தொடங்க தேவையான ஆதாயம் 26 ஆக அளவிடப்பட்டது, ஆனால் 8 இன் கணக்கிடப்பட்ட ஆதாயத்தின் படி அல்ல.

கூறு குறைபாடுகள் காரணமாக இந்த வகையான தவறானவை ஓரளவிற்கு உள்ளன.

இருப்பினும், ஆர்.சி நிலைகள் ஒருவரையொருவர் பாதிக்காது என்ற தவறான கணிப்புகளால் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க பாதிப்பு அம்சம் உள்ளது.

இந்த ஒற்றை ஓப்பம்ப் சர்க்யூட் அமைப்பு செயலில் உள்ள கூறுகள் பருமனான மற்றும் அதிக விலையுள்ள நேரங்களில் நன்கு அறியப்பட்டதாக இருந்தது.

இப்போதெல்லாம் ஒப்-ஆம்ப்ஸ் பொருளாதார மற்றும் கச்சிதமானவை மற்றும் ஒரே தொகுப்பில் நான்கு எண்களுடன் கிடைக்கின்றன, எனவே ஒற்றை ஓப்பம்ப் கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் இறுதியில் அதன் அங்கீகாரத்தை இழந்துள்ளது.

கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் இடையக

மேலே உள்ள படத்தில் ஒரு இடையக கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டரைக் காணலாம், 2.76 கிலோஹெர்ட்ஸ் எதிர்பார்க்கப்படும் இலட்சிய அதிர்வெண்ணுக்கு பதிலாக 2.9 கிலோஹெர்ட்ஸ் வேகத்தில் துடிக்கிறது, மேலும் 8 இன் சிறந்த ஆதாயத்திற்கு மாறாக 8.33 லாபத்துடன்.

ஆர்.சி பிரிவுகள் ஒருவருக்கொருவர் பாதிக்கப்படுவதை இடையகங்கள் தடைசெய்கின்றன, எனவே இடையக கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர்கள் கணக்கிடப்பட்ட அதிர்வெண் மற்றும் ஆதாயத்திற்கு நெருக்கமாக செயல்பட முடியும்.

ஆதாய அமைப்பிற்கு பொறுப்பான மின்தடை ஆர்.ஜி, மூன்றாவது ஆர்.சி பிரிவை ஏற்றுகிறது, இது ஒரு குவாட் ஓப்பம்பில் 4 வது ஓப்பம்பை இந்த ஆர்.சி பிரிவுக்கு இடையகமாக செயல்பட அனுமதிக்கிறது. இது செயல்திறன் நிலை ஒரு சிறந்த மதிப்பை அடைய காரணமாகிறது.

எந்தவொரு கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் நிலைகளிலிருந்தும் குறைந்த-விலகல் சைன் அலையை நாம் பிரித்தெடுக்க முடியும், ஆனால் மிகவும் இயற்கையான சைன் அலை கடைசி ஆர்.சி பிரிவின் வெளியீட்டிலிருந்து பெறப்படலாம்.

இது வழக்கமாக உயர் மின்மறுப்பு குறைந்த மின்னோட்ட சந்தி ஆகும், எனவே சுமை மாறுபாடுகளுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் ஏற்றுதல் மற்றும் அதிர்வெண் விலகல்களைத் தவிர்க்க உயர் மின்மறுப்பு உள்ளீட்டு கட்டத்தைக் கொண்ட ஒரு சுற்று இங்கே பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

குவாட்ரேச்சர் ஆஸிலேட்டர்

குவாட்ரேச்சர் ஆஸிலேட்டர் என்பது கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டரின் மற்றொரு பதிப்பாகும், இருப்பினும் மூன்று ஆர்.சி நிலைகள் ஒவ்வொரு பிரிவிலும் 90 ° கட்ட மாற்றத்தை சேர்க்கும் வகையில் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன.

ஓப்பம்ப் வெளியீடுகளில் 90 ° கட்ட மாற்றம் இருப்பதால் வெளியீடுகளுக்கு சைன் மற்றும் கொசைன் (குவாட்ரேச்சர்) என்று பெயரிடப்பட்டுள்ளது. சமன்பாடு 4 மூலம் லூப் ஆதாயம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

உடன் = 1 / ஆர்.சி. , சமன்பாடு 5 இதற்கு எளிதாக்குகிறது 1√ - 180 ° , இல் ஊசலாட்டங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது = 2πpf = 1 / RC.

1.59 கிலோஹெர்ட்ஸ் கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பிற்கு மாறாக சோதனை செய்யப்பட்ட சுற்று 1.65 கிலோஹெர்ட்ஸ் வேகத்தில் துடிக்கிறது, மேலும் வேறுபாடு முக்கியமாக பகுதி மதிப்பு வேறுபாடுகள் காரணமாகும்.

புப்பா ஆஸிலேட்டர்

மேலே காட்டப்பட்டுள்ள பப்பா ஆஸிலேட்டர் கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டரின் மற்றொரு மாறுபாடாகும், ஆனால் இது ஒரு சில தனித்துவமான அம்சங்களை உருவாக்க குவாட் ஒப்-ஆம்ப் தொகுப்பிலிருந்து பயனடைகிறது.

நான்கு ஆர்.சி பிரிவுகள் ஒவ்வொரு பிரிவிற்கும் 45 ° கட்ட மாற்றத்திற்கு அழைப்பு விடுகின்றன, அதாவது இந்த ஆஸிலேட்டர் அதிர்வெண் விலகல்களைக் குறைக்க நிலுவையில் உள்ள dΦ / dt உடன் வருகிறது.

ஆர்.சி பிரிவுகள் ஒவ்வொன்றும் 45 ° கட்ட மாற்றத்தை உருவாக்குகின்றன. பொருள், மாற்று பிரிவுகளின் வெளியீடுகள் எங்களிடம் இருப்பதால் குறைந்த மின்மறுப்பு இருபடி வெளியீடுகளுக்கு உறுதியளிக்கிறது.

ஒவ்வொரு ஓப்பம்பிலிருந்தும் ஒரு வெளியீடு எடுக்கப்படும் போதெல்லாம், சுற்று நான்கு 45 ° கட்ட-மாற்றப்பட்ட சைன் அலைகளை உருவாக்குகிறது. லூப் சமன்பாட்டை இவ்வாறு எழுதலாம்:

எப்பொழுது = 1 / RC கள் , மேலே உள்ள சமன்பாடுகள் பின்வரும் சமன்பாடுகள் 7 மற்றும் 8 ஆக சுருங்குகின்றன.

ஆதாயம், A, ஒரு ஊசலாட்டத்தைத் தொடங்க 4 இன் மதிப்பை அடைய வேண்டும்.

சிறந்த சுற்று 1.72 கிலோஹெர்ட்ஸுக்கு மாறாக பகுப்பாய்வு சுற்று 1.76 கிலோஹெர்ட்ஸில் ஊசலாடுகிறது, அதே நேரத்தில் ஆதாயம் 4 இன் சிறந்த ஆதாயத்திற்கு பதிலாக 4.17 ஆகத் தெரிந்தது.

குறைக்கப்பட்ட ஆதாயம் காரணமாக TO மற்றும் குறைந்த சார்பு தற்போதைய ஒப்-ஆம்ப்ஸ், ஆதாயத்தை சரிசெய்ய பொறுப்பான மின்தடை ஆர்.ஜி இறுதி ஆர்.சி பிரிவை ஏற்றாது. இது மிகவும் துல்லியமான ஆஸிலேட்டர் அதிர்வெண் வெளியீட்டை உறுதி செய்கிறது.

ஆர் மற்றும் ஆர்.ஜி சந்திப்பிலிருந்து மிகக் குறைந்த விலகல் சைன் அலைகள் பெறப்படலாம்.

அனைத்து வெளியீடுகளிலும் குறைந்த-விலகல் சைன் அலைகள் தேவைப்படும்போதெல்லாம், ஆதாயம் உண்மையில் அனைத்து ஓப்பம்ப்களிலும் சமமாக விநியோகிக்கப்பட வேண்டும்.

ஆதாய ஒப்-ஆம்பின் தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீடு 2.5 V இல் தற்காலிக வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க 0.5 V இல் சார்புடையது. ஆதாய விநியோகம் மற்ற ஓப்பம்ப்களின் சார்புநிலையை அவசியமாக்குகிறது, ஆனால் அது நிச்சயமாக அலைவு அதிர்வெண்ணில் எந்த தாக்கத்தையும் ஏற்படுத்தாது.

முடிவுரை

மேலேயுள்ள கலந்துரையாடலில், ஒப் ஆம்ப் கட்ட ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர்கள் அதிர்வெண் குழுவின் கீழ் முனைக்கு கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை நாங்கள் புரிந்துகொண்டோம்.

அதிக அதிர்வெண்களில் குறைந்த கட்ட மாற்றத்தை செயல்படுத்துவதற்கு ஒப்-ஆம்ப்ஸுக்கு அத்தியாவசிய அலைவரிசை இல்லை என்பதே இதற்குக் காரணம்.

நவீன நடப்பு-பின்னூட்ட ஒப்-ஆம்ப்ஸை ஆஸிலேட்டர் சுற்றுகளில் பயன்படுத்துவது கடினமாகத் தெரிகிறது, ஏனெனில் இவை பின்னூட்ட கொள்ளளவுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை.

மின்னழுத்த பின்னூட்ட ஒப்-ஆம்ப்ஸ் சில 100 கிலோஹெர்ட்ஸ் அளவுக்கு மட்டுமே கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை அதிகப்படியான கட்ட மாற்றத்தை உருவாக்குகின்றன.

வீன்-பிரிட்ஜ் ஆஸிலேட்டர் ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான பகுதிகளைப் பயன்படுத்தி செயல்படுகிறது, மேலும் அதன் அதிர்வெண் நிலைத்தன்மை மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது.

ஆனால், வீன்-பிரிட்ஜ் ஆஸிலேட்டரில் உள்ள விலகலைக் குறைப்பது அலைவு செயல்முறையைத் தொடங்குவதை விட எளிதானது.

குவாட்ரேச்சர் ஆஸிலேட்டர் நிச்சயமாக ஓப்-ஆம்ப்ஸைப் பயன்படுத்தி இயங்குகிறது, ஆனால் இதில் அதிக விலகல் உள்ளது. இருப்பினும், பப்பா ஆஸிலேட்டர் போன்ற கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர்கள் சில நல்ல அதிர்வெண் நிலைத்தன்மையுடன் மிகக் குறைந்த விலகலை வெளிப்படுத்துகின்றன.

இதைச் சொன்னபின், இந்த வகை கட்ட-ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர்களின் மேம்பட்ட செயல்பாடு மலிவானது அல்ல, ஏனெனில் சுற்றுகளின் பல்வேறு நிலைகளில் உள்ள பகுதிகளின் அதிக செலவுகள்.

தொடர்புடைய வலைத்தளங்கள்
www.ti.com/sc/amplifiers
www.ti.com/sc/docs/products/analog/tlv2471.html
www.ti.com/sc/docs/products/analog/tlv2472.html
www.ti.com/sc/docs/products/analog/tlv2474.html