Схема осциллятора. Осцилляторы своими руками: виды, схемы и рекомендации по сборке

Как собрать осциллятор самостоятельно. Какие бывают виды осцилляторов. Какие схемы осцилляторов наиболее популярны. Как правильно собрать и настроить осциллятор в домашних условиях. На что обратить внимание при сборке осциллятора своими руками.

Содержание

Что такое осциллятор и для чего он нужен

Осциллятор — это электронное устройство, генерирующее периодические электрические колебания заданной частоты. Основное назначение осциллятора — создание стабильного сигнала определенной формы (синусоидальной, прямоугольной, треугольной и др.).

Осцилляторы широко применяются в различных областях электроники и радиотехники:

  • В радиопередатчиках и приемниках для формирования несущей частоты
  • В цифровых схемах в качестве источника тактовых импульсов
  • В измерительной технике как источник эталонных сигналов
  • В синтезаторах частот
  • В сварочных аппаратах для стабилизации дуги

Ключевые характеристики осцилляторов:

  • Частота колебаний
  • Стабильность частоты
  • Форма выходного сигнала
  • Выходная мощность
  • Коэффициент гармоник

Осцилляторы позволяют получить сигнал нужной частоты и формы без внешнего воздействия, за счет внутренней положительной обратной связи. Это делает их незаменимыми во многих электронных устройствах.


Основные виды осцилляторов

Существует несколько основных типов осцилляторов, различающихся по принципу работы и схемотехнике:

LC-генераторы

Используют колебательный контур из катушки индуктивности (L) и конденсатора (C). Примеры:

  • Генератор Колпитца
  • Генератор Хартли
  • Генератор Клаппа

RC-генераторы

Основаны на цепях из резисторов (R) и конденсаторов (C). Примеры:

  • Генератор с мостом Вина
  • Генератор с фазовым сдвигом

Кварцевые генераторы

Используют пьезоэлектрический эффект кварцевого резонатора для получения стабильной частоты.

Генераторы на логических элементах

Формируют прямоугольные импульсы с помощью цифровых микросхем. Примеры:

  • Мультивибратор
  • Кольцевой генератор на инверторах

Генераторы на специализированных микросхемах

Наиболее распространенный пример — генератор на таймере 555.

Выбор типа осциллятора зависит от требуемых характеристик сигнала и области применения устройства.

Схема осциллятора Колпитца

Осциллятор Колпитца — один из самых популярных LC-генераторов. Его основные преимущества:


  • Простота схемы
  • Хорошая стабильность частоты
  • Широкий диапазон рабочих частот

Принцип работы основан на использовании емкостной трехточки для создания положительной обратной связи. Упрощенная схема осциллятора Колпитца:

«`
C1 C2 L T «`

Частота колебаний осциллятора Колпитца определяется формулой:

f = 1 / (2π√(LCэкв))

где L — индуктивность катушки, Cэкв — эквивалентная емкость последовательно соединенных конденсаторов C1 и C2.

При сборке осциллятора Колпитца важно обратить внимание на следующие моменты:

  • Правильный выбор номиналов L и C для получения нужной частоты
  • Использование катушки с высокой добротностью
  • Обеспечение температурной стабильности компонентов
  • Экранирование от внешних помех

Сборка осциллятора на таймере 555

Одна из самых простых схем осциллятора, которую можно собрать своими руками — генератор на микросхеме таймера 555. Его преимущества:

  • Простота сборки
  • Доступность компонентов
  • Широкий диапазон частот (от долей Гц до сотен кГц)
  • Возможность получения различных форм сигнала

Схема осциллятора на таймере 555 в режиме автоколебаний:


«` 555
Ra
Rb C Выход «`

Частота колебаний определяется формулой:

f = 1 / (0.7 * (Ra + 2Rb) * C)

где Ra и Rb — сопротивления резисторов, C — емкость конденсатора.

Рекомендации по сборке:

  • Используйте качественные компоненты с малым разбросом номиналов
  • Обеспечьте стабильное питание микросхемы
  • Добавьте развязывающие конденсаторы по питанию
  • Для получения синусоидального сигнала используйте фильтр на выходе

Настройка и проверка работы осциллятора

После сборки осциллятора необходимо проверить его работоспособность и настроить на требуемую частоту. Для этого можно использовать следующий алгоритм:

  1. Подключите осциллограф к выходу схемы
  2. Подайте питание на осциллятор
  3. Убедитесь в наличии колебаний на экране осциллографа
  4. Измерьте частоту сигнала
  5. При необходимости подстройте частоту, изменяя номиналы компонентов
  6. Проверьте стабильность частоты при изменении напряжения питания
  7. Измерьте амплитуду и форму выходного сигнала

Как проверить стабильность частоты осциллятора? Вот несколько методов:


  • Долговременные измерения частоты с помощью частотомера
  • Сравнение с эталонным генератором методом биений
  • Проверка температурной зависимости частоты
  • Измерение фазовых шумов с помощью анализатора спектра

При отклонении параметров от требуемых значений необходимо выявить и устранить причину нестабильности. Это может быть связано с некачественными компонентами, неправильным монтажом или наводками от внешних источников.


Создание осциллятора для инвертора и для сварки своими руками

Осциллятор для сварки является важным прибором для проведения подобных работ в различных промышленных производствах. Также может применяться и в домашнем хозяйстве. Однако не всегда стоит приобретать подобные устройства, хотя спрос на них велик. Ведь можно без проблем сделать осциллятор своими руками.

  • Принцип действия прибора
    • Из чего состоит осциллятор
  • Порядок изготовления осциллятора
  • Особенности изготовления

Принцип действия прибора

Вне зависимости от того, куплен ли осциллятор для инвертора или сделан самостоятельно, его основное предназначение состоит в создании стабильной работы сварочной дуги. Частота прибора — 50 герц при номинальном напряжении 220 вольт. Выходные же параметры могут изменяться до 300 тысяч герц и 2500 вольт. Такая работа осциллятора создает импульсы периодом до нескольких десятков микросекунд. Сходные параметры работы, когда ток высокой частоты проходит в сварочную цепь, обусловлены высокой мощностью от 250 до 350 ватт.

Из чего состоит осциллятор

Изготовленный своими руками сварочный прибор имеет возможности, которые соответствуют осуществлению сварочных работ на производстве или в домашних условиях. Применяя его, можно произвести сварку алюминия и других похожих по свойствам металлов.

Основные электрические составляющие данного аппарата:

  • Разрядник;
  • Катушки дросселей;
  • Стандартный и высокочастотный трансформатор;
  • Колебательный контур.

Контур, который создается с участием конденсатора и трансформатора высокой частоты, позволяет создавать затухающие искры. При этом конденсатор защищает само устройство и работника от воздействия электричества и возникающих в результате травм. При пробое электрическая цепь размыкается специальным предохранителем.

Порядок изготовления осциллятора

Если вам предстоит сваривать преимущественно алюминиевые детали, то можно изготовить сварочный агрегат своими силами. Монтаж осуществляется одной из наиболее известных схем:

  • Для начала подбирается надежный трансформатор, который способен обеспечить увеличенную подачу напряжения от стандартных 220 до 3000 вольт;
  • Затем необходимо произвести установку разрядника, который будет пропускать искру;
  • После чего следует присоединение еще одного важного элемента. Таковым является колебательный контур с блокировочным конденсатором, который способен генерировать высокочастотные импульсы, чтобы добиться необходимых показателей.

Осциллятор готов к работе, его основным элементом является колебательный контур. Обязательным должно быть наличие блокировочного конденсатора. Все это помогает создать необходимые импульсы. В результате сварочная дуга обладает стабильностью и процесс ее зажигания становится проще.

Процесс работы достаточно простой. После запуска начинает загораться разрядник, создающий частотные импульсы. За это ответственнен высоковольтный трансформатор. Высокомагнитное поле появляется через дугу, затем преобразовывается с помощью катушки, изготавливаемой путем наматывания сварочного кабеля. Плюс идет на горелку, а минус на деталь, в результате газ будет поступать через клапан в горелку. Начинается процесс сварки.

Перед созданием такого устройства следует внимательно ознакомиться с чертежами. Даже начальные познания в электротехнике вкупе с навыками конструирования помогут без серьезных проблем изготовить данный осциллятор. Еще важно соблюдать технику безопасности и помнить о вероятности поражения электрическим током.

Особенности изготовления

Если планируется использование аппарата исключительно в домашнем хозяйстве, то можно изготовить инверторный осциллятор самостоятельно, поскольку у производителя такие приборы весьма дорогие. Необходимо также обладать опытом сборки подобных устройств и знаниями электричества.

Немаловажным является грамотная эксплуатация устройства, ибо при несоблюдении техники безопасности можно получить серьезные травмы. Тщательно подойдите к сборке техники, выбирайте исключительно такие компоненты, которые подходят по своим характеристикам. Соблюдение всех рекомендаций значительно облегчает сборку осциллятора в домашних условиях. Достаточно наличия соответствующих инструментов и деталей.

Осциллятор для сварки является важным инструментом как на производстве, так и в домашнем быту. С его помощью обеспечивается стабильная и сильная дуга, помогающая сваривать различные алюминиевые конструкции. Знание соответствующих разделов физики и электротехники облегчает в соответствующей степени работу и создание подобных устройств. При этом нельзя забывать и о грамотной эксплуатации осциллятора, ведь есть вероятность получить травмы при поражении электрическим током. Удачного создания сварочных осцилляторов!

Как сделать осциллятор своими руками в домашних условиях

Многие начинающие сварщики сталкиваются с проблемой розжига дуги. Опытные мастера так же не прочь облегчить этот процесс. Чтобы сварка всегда начиналась ровно и стабильно, придуман осциллятор. Особенно он полезен при сварке нержавеющей стали или цветных металлов.

  • 1. Осциллятор — что это такое и для чего нужен?
  • 2. По способу возбуждения дуги, есть два варианта работы осцилляторов
  • 3. Сварочный осциллятор своими руками
  • 4. Осциллятор для инвертора своими руками
  • 5. Осциллятор для плазмореза делаем своими руками
  • 6. Схема управления плазморезом и осциллятором
  • 7. Осциллятор из катушки зажигания
  • 8. Схема осциллятора для сварки алюминия

Осциллятор — что это такое и для чего нужен?

Назначение осциллятора – зажечь и стабилизировать сварочную дугу вне зависимости от условий сварки. Причем этот прибор одинаково эффективен на сварочных аппаратах как постоянного, так и переменного тока. Принцип действия основан на искровой генерации затухающих колебаний.

Схема осциллятора достаточно сложна с точки зрения техники настройки. Однако работает она по простым законам физики.

Основа прибора – повышающий трансформатор, работающий на стандартно низкой частоте. Со вторичной обмотки снимается напряжение порядка 2000-3000 вольт.

Далее вступает в работу колебательный контур, формирующий ток высокой частоты. Внутренние обмотки переходят в режим высокочастотного трансформатора. Частота преобразования 150-200 кГц, при этом напряжение поднимается до 6000 вольт.

Высоковольтный осциллятор, что это и как работает смотрите в этом видео

Вторичные характеристики говорят о безопасности осциллятора. Мощность составляет не более 250 Вт, а продолжительность эффективных импульсов – не более 10-30 микросекунд. При этом дуга возбуждается, а при контакте с человеком не протекает ток, опасный для жизни.

Важно! Зная эту особенность осцилляторов, многие сварщики легкомысленно подходят к соблюдению техники безопасности. Это недопустимо – преобразователь может дать сбой, и оператор получит электрическую травму.

По способу возбуждения дуги, есть два варианта работы осцилляторов

Непрерывного действия

Интегрированы в блок питания сварочного аппарата. Возбуждение дуги происходит за счет приложения тока высокой частоты непосредственно к силовым кабелям аппарата. После чего не важно, какой ток выдаст основной блок питания. Дуга все равно остается стабильной.

Импульсного действия

Подключаются последовательно к силовым кабелям. Система не такая сложная, нет необходимости в монтаже дросселей, шунтирующих высокое напряжение и защищающих сварочный аппарат. Эффективно работает со сварочниками переменного тока. Дуга стабильно горит при смене направления тока в каждом полупериоде.

Общий элемент – блокировочный конденсатор. Он подобран таким образом, что через него свободно протекает ток высокой частоты (формируемый осциллятором), а стандартный ток с блока питания блокируется. Эта схема гарантирует гальваническую развязку между осциллятором и трансформатором блока питания.

Сварочный осциллятор своими руками

Убедившись в полезности этого прибора, вы обязательно пожелаете его приобрести. Однако стоимость хорошего осциллятора может превысить цену вашего сварочного аппарата.

При постоянной занятости в роли сварщика, покупка целесообразна, поскольку устройство оптимизирует работу и ускоряет процесс сварки. А если вы расчехляете свой трансформатор несколько раз в году – имеет смысл изготовить самодельный осциллятор.

Подробно как сделать самодельный сварочный осциллятор — видео

Он будет не таким эффективным, как заводской, но качество дуги вырастает в разы. Особенно если у вас не очень качественные электроды.

Осциллятор для инвертора своими руками

Есть опробованная схема, для изготовления которой не придется разыскивать дефицитные детали. Несмотря на простоту исполнения – качество дугообразования ненамного хуже заводских аналогов.

Осциллятор подсоединяется к выходам силовых проводов (электрод и масса). Поскольку данная схема непрерывного действия – подключение параллельное. Можно установить плату внутри сварочного аппарата, соблюдая экранирование от импульсного блока питания. Если есть подходящий корпус – монтаж выполняется в виде отдельного блока.

Важно! Подключение к сети осуществляется только через трансформатор. Иначе, при отключении основного аппарата, осциллятор останется под напряжением. Это опасно.

После сборки схемы, ее необходимо настроить. Калибровка производится по состоянию и устойчивости дуги. Качество дугообразования настраивается подбором номинала тиристоров.

Еще один пример самодельного осциллятора для инвертора — видео.

Дроссель Др 1 наматывается вручную. На кольцо R40 х 25 х 80 из феррита с магнитной проницаемостью М2000НМ, накручивается провод сечением 2,5 квадрата. Трансформатор Т 1 лучше использовать готовый. Отлично подходит строчный трансформатор от старых телевизоров с кинескопом. Например, ТС180-2.

Выключатель S1 размыкает высоковольтную дугу. Для безопасной смены электрода он должен быть разомкнут.

При подключении осциллятора невозможно угадать «полярность» (ноль-фаза). Для контроля правильности соединения используется индикатор МТХ-90. Он должен светиться.

Осциллятор для плазмореза делаем своими руками

Для розжига плазмы в резаке достаточно напряжения 20000 вольт постоянного тока. Поэтому подойдет искровой осциллятор. Чтобы не создавать сложный повышающий трансформатор, проще использовать банальный умножитель напряжения. Сила тока не имеет значения. Схема компактная, и выполняется буквально из бросовых деталей времен СССР.

Осциллятор для плазмореза — видео рекомендации.

Важно! При намотке высоковольтного трансформатора обязательно обеспечьте изоляцию между обмотками. Несмотря на малую мощность, 20 к Вольт легко «прошьют» первичку, и выведут трансформатор из строя.

Чтобы витки обмотки не вибрировали под нагрузкой, трансформатор пропитывается эпоксидной смолой.

Накопительный конденсатор – капризная часть схемы. После перебора нескольких вариантов, лучше всего показал себя «кондер» от стартера для люминесцентных ламп.

Схема управления плазморезом и осциллятором

При замыкании стартовой кнопки S3 включается схема блока питания инвертора плазмореза. Одновременно подается питание на схему осциллятора.

Время его работы определено разрядом конденсатора С5. Затем закрываются транзисторы Т7 и Т8, питание осциллятора прекращается. Цикл длится 2-3 секунды, за это время дуга плазмореза становится устойчивой.

После размыкания кнопки S3 конденсатор С5 перезаряжается, и система готова к повторному циклу запуска плазмотрона.

Осциллятор из катушки зажигания

Наиболее доступная схема выполняется на автомобильной катушке зажигания.

Однако характеристики бобин не совсем подходят для такой цели. Поэтому требуется тщательный подбор остальных элементов схемы. Можно использовать несколько комбинаций из тиристоров, пока вы не убедитесь в уверенном возбуждении дуги. Несмотря на соблазн изготовить простой осциллятор – это не самая лучшая схема.

Схема осциллятора для сварки алюминия

Алюминий требует особых условий для сварки, особенно тяжело разжечь на нем качественную дугу. Снова требуется осциллятор, способный преобразовать переменный ток частотой 50Гц в приемлемые для сварки 1500 Гц.

Как и остальные приборы, осциллятор для сварки алюминия подключается параллельно инвертору

или работает с последовательной схемой

Вывод:
В зависимости от интенсивности использования вашего сварочника, вы можете приобрести осциллятор заводского исполнения, или выбрать одну из предложенных схем.

Поделиться:

Как собрать схему генератора | Как вики

в: Howto, Электроника

Посмотреть источник

Эта статья незавершенная. Вы можете помочь HowTo Wiki по номеру . расширяя его . Для получения дополнительной информации см. Help:Contents

В этом руководстве кратко описаны различные схемы генератора.

Содержимое

  • 1 Генераторы LC
    • 1.1 Генератор Колпитца
    • 1.2 Осциллятор Хартли
    • 1.3 Генератор Клаппа
    • Осциллятор Армстронга 1,4
    • 1.5 Блокирующий осциллятор
  • 2 Венский мост
  • Генератор с 3 фазовыми сдвигами
  • 4 Прямоугольная волна (цифровая логика)
    • 4.1 Мультивибратор
    • 4.2 Инвертор кольцевого генератора
    • 4.3 КМОП кварцевый генератор
    • 4.4 Триггерный генератор Шмитта, инвертор
    • Стабильный RC-генератор 4,5
  • 5 555 таймер
  • 6 Прочие осцилляторы
  • 7 Как сделать простой генератор, сделав своими руками катушку индуктивности и конденсатор

Индуктивно-конденсаторные генераторы.

Осциллятор Колпитца

f0 = 12πL1 ⋅ (C1 ⋅ C2C1 + C2) {\ displaystyle f_ {0} = {1 \ over 2 \ pi {\ sqrt {L_ {1} \ cdot \ left ({C_ {1} \ cdot C_ {2} \over C_{1}+C_{2}}\right)}}}}

Упрощенная версия формулы:

f0 = 0,159L1⋅(C) {\ displaystyle f_ {0} = {0,159 \ over {\ sqrt {L_ {1} \ cdot \ left ({C} \ right)}}}}

Осциллятор Хартли


Плюсы:

  • Частота изменялась с помощью переменного конденсатора
  • Выходная амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот
  • Коэффициент обратной связи катушки индуктивности с ответвлениями остается

Минусы:

  • Богатый гармониками
  • Не подходит для чистой синусоидальной волны

Генератор Клаппа

f0 = 12π1L (1C0 + 1C1 + 1C2) . {\ displaystyle f_ {0} = {1 \ over 2 \ pi} {\ sqrt {{1 \ over L}} \ left ({1 \ over C_ {0}) }+{1 \над C_{1}}+{1 \над C_{2}}\справа)}}\ . }

Осциллятор Армстронга

на основе схемы регенеративного приемника

Блокирующий осциллятор

f = 12πRC {\ displaystyle f = {\ frac {1} {2 \ pi RC}}}

Используется любой операционный усилитель и сдвигается фаза обратной связи. Приступить к работе очень просто.

Полное уравнение {2}R_{3}(C_{1}C_{2}+C_{1}C_{3}+C_{2}C_{3})+R_{1}R_{3}(C_{1}C_ {2}+C_{1}C_{3})+R_{1}R_{2}C_{1}C_{2}}}}}} 9{2}+C_{1}R_{1}R_{2}+C_{2}R_{1}R_{2}}{C_{3}R_{3}}}}

Упрощенные уравнения

Чтобы использовать эти уравнения, C = C1 = C2 = C3 {\ displaystyle C = C_ {1} = C_ {2} = C_ {3}} и R = R1 = R2 {\ displaystyle R = R_ {1} = R_ {2 }} и Rfb = 29R {\ displaystyle R_ {fb} = 29R}

fOscillation = 12πRC6 {\ displaystyle f_ {Oscillation} = {\ frac {1} {2 \ pi RC {\ sqrt {6}}}}}

на цифровом языке: нестабильный мультивибратор

Мультивибратор

Схема имеет два состояния:

Состояние 1′:

  • Q1 включен
  • Коллектор Q1 при 0 В
  • Тестовая зарядка C1 через R2 (и Q1)
  • Напряжение на базе транзистора Q2 — это напряжение на конденсаторе C1. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере зарядки C1.
  • Q2 выключен (при базовом напряжении < 0,6 В)
  • C2 разрядка через резисторы R3 и R4
  • Высокое выходное напряжение (хотя и немного ниже напряжения питания из-за тока разряда C2 через R4)
  • Это состояние является самоподдерживающимся до тех пор, пока напряжение на базе Q2 не достигнет 0,6 В, после чего Q2 включается, и схема переходит в следующее состояние.

Состояние 2

  • Q2 включен
  • Коллектор Q2 (выходное напряжение) переходит от +В к 0В
  • Это ступенчатое изменение на C2 вызывает отрицательный импульс на базе Q1, который быстро выключает его.
  • Q1 выключен, его коллектор поднимается примерно до +V.
  • С1 разряжается через R1 и R2
  • C2 заряжается через R3 от -V до 0V до +0,6V (это может рассматриваться как разрядка, а не зарядка)
  • Напряжение на базе транзистора Q1 — это напряжение на конденсаторе C2. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере заряда C2.
  • Это состояние является самоподдерживающимся до тех пор, пока напряжение на базе Q1 не достигнет 0,6 В, после чего Q1 включается, и схема возвращается в состояние 1.

Первоначальное включение питания

При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается. Однако это означает, что на данном этапе они оба будут иметь высокие базовые напряжения и, следовательно, тенденцию к включению, а неизбежные небольшие асимметрии будут означать, что один из транзисторов будет включаться первым. Это быстро переведет схему в одно из вышеуказанных состояний, и последует колебание.

Период колебаний

Грубо говоря, продолжительность состояния 1 (высокая мощность) будет связана с постоянной времени R2.C1, поскольку она зависит от заряда C1, а продолжительность состояния 2 (низкая мощность) будет связана с постоянной времени R3.C2, поскольку он зависит от заряда C2 — и эти постоянные времени не обязательно должны быть одинаковыми, поэтому может быть достигнут настраиваемый рабочий цикл.

Однако продолжительность каждого состояния также зависит от начального состояния заряда рассматриваемого конденсатора, а это, в свою очередь, будет зависеть от величины разряда во время предыдущего состояния, что также будет зависеть от резисторов, используемых во время разряда ( R1 и R4), а также от длительности предыдущего состояния, и т.д. . В результате при первом включении период будет довольно долгим, поскольку конденсаторы изначально полностью разряжены, но период быстро сократится и стабилизируется.

Период также будет зависеть от тока, потребляемого с выхода.

Из-за всех этих неточностей на практике обычно используются более сложные ИС таймера, как описано выше.

Инвертор кольцевого генератора

Требуется нечетное количество инверторов. Использование минимального количества каскадов в генераторе позволяет достичь максимальных частот, однако это будет чувствительно к колебаниям напряжения. При использовании большего количества ступеней шум, вызванный колебаниями напряжения, сводится к минимуму. Частота не является точной из-за различий во времени перехода. Это компенсируется за счет управления током, проходящим через транзисторы. Это также позволяет вам сделать его генератором, управляемым напряжением (VCO).

КМОП-кристаллический генератор

Инверторный генератор с триггером Шмитта

Это может быть построено из микросхем серии ttl 7414, 74ls14… или из серии 4000 cmos (например: 4093).

Может использоваться вместо других осцилляторов.

Т = 1,7*RC

Стабильный RC-генератор

Это, вероятно, самый распространенный генератор для любителей электроники, потому что это обычная ИС и хорошо задокументирована.

  • См.: http://www.sentex.net/~mec1995/gadgets/555/555.html
  • широкополосные усилители
  • буферные усилители
  • кварцевые генераторы
  • эмиттерная дегенерация
  • Осциллятор Хартли
  • отрицательный отзыв
  • Генераторы, управляемые напряжением
  • дрейф осциллятора
  • Генератор Армстронга
  • Нестабильный мультивибратор
  • Блокирующий осциллятор
  • Генератор Клаппа
  • Генератор Колпитца
  • Кварцевый генератор
  • Электронный осциллятор
  • Осциллятор Хартли
  • Генератор релаксации
  • RLC-цепь
  • Генератор Ваккара
  • Осциллятор Ройера
  • OCXO (сокращение от Oven Controlled X-tal (Crystal) Oscillator) — это метод, используемый для предотвращения изменений температуры, влияющих на резонансную частоту пьезоэлектрического кристалла.

Генератор в электронике — это цепь, которая генерирует сигнал на определенной частоте. Вы можете сделать простой генератор с катушкой индуктивности и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия). Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор. Когда заряд на пластинах становится постоянным, ток затухает. Падение тока создает электродвижущую силу в катушке индуктивности, которая заставляет электроны двигаться в том же направлении, тем самым заряжая другую пластину конденсатора. Вам понадобиться:

  • 2 рулона Saran Wrap
  • Рулон алюминиевой фольги
  • 2 неизолированных провода
  • Тонкий изолированный медный провод
  • Картонная трубка
  • Батарея
90 002 Шаг 1: Создайте конденсатор следующим образом, если у вас его нет. один удобный. Разверните два рулона Saran Wrap на несколько футов. Поместите несколько квадратных футов алюминиевой фольги на каждую развернутую область, чтобы обертка Saran простиралась дальше (покрывала большую площадь), чем алюминиевые листы. Это дополнительное удлинение обеспечит электрическую изоляцию между «пластинами», когда два листа Saran Wrap и алюминий будут снова свернуты вместе. Теперь разрежьте сэндвич Saran Wrap на краю одного из рулонов Saran Wrap и поместите только что отрезанный сэндвич Saran Wrap-алюминий прямо на другой сэндвич Saran Wrap-алюминий. Это делает бутерброд из саран-обертки-фольги-саран-обертки-фольги. Нижний слой Saran Wrap все еще соединен с рулоном Saran Wrap. Вставьте два оголенных провода в сэндвич разными слоями, чтобы они соприкасались с двумя алюминиевыми листами. Затем сверните все это в рулон Saran Wrap, который все еще прикреплен к нижнему слою Saran Wrap. Слой Saran Wrap между двумя слоями фольги изолирует их друг от друга, как воздух в обычном конденсаторе.
Шаг 2: Прикрепите провода конденсатора к противоположным концам батареи изолентой. Это зарядит конденсатор. Дайте ему зарядиться в течение часа, как если бы вы заряжали аккумулятор. http://www.ehow.com/how_5652134_make-simple-oscillator.html

Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.

Как собрать схему генератора | Как вики

в: Howto, Электроника

Посмотреть источник

Эта статья незавершенная. Вы можете помочь HowTo Wiki по номеру . расширяя его . Для получения дополнительной информации см. Help:Contents

В этом руководстве кратко описаны различные схемы генератора.

Содержимое

  • 1 Генераторы LC
    • 1.1 Генератор Колпитца
    • 1.2 Генератор Хартли
    • 1.3 Генератор Клаппа
    • 1.4 Осциллятор Армстронга
    • 1.5 Блокирующий осциллятор
  • 2 Венский мост
  • Генератор с 3 фазовыми сдвигами
  • 4 Прямоугольная волна (цифровая логика)
    • 4. 1 Мультивибратор
    • 4.2 Инвертор кольцевого генератора
    • 4.3 КМОП кварцевый генератор
    • 4.4 Триггерный генератор Шмитта, инвертор
    • Стабильный RC-генератор 4,5
  • 5 555 таймер
  • 6 Прочие осцилляторы
  • 7 Как сделать простой генератор, сделав своими руками катушку индуктивности и конденсатор

Индуктивно-конденсаторные генераторы.

Осциллятор Колпитца

f0 = 12πL1 ⋅ (C1 ⋅ C2C1 + C2) {\ displaystyle f_ {0} = {1 \ over 2 \ pi {\ sqrt {L_ {1} \ cdot \ left ({C_ {1} \ cdot C_ {2} \over C_{1}+C_{2}}\right)}}}}

Упрощенная версия формулы:

Хартли Осциллятор


Плюсы:

  • Изменение частоты с помощью переменного конденсатора
  • Выходная амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот
  • Коэффициент обратной связи дросселя с ответвлениями остается неизменным

Минусы:

  • Богатый гармониками
  • Не подходит для чистой синусоидальной волны

Генератор Клаппа

f0 = 12π1L (1C0 + 1C1 + 1C2) . {\ displaystyle f_ {0} = {1 \ over 2 \ pi} {\ sqrt {{1 \ over L}} \ left ({1 \ over C_ {0}) }+{1 \над C_{1}}+{1 \над C_{2}}\справа)}}\ .}

Осциллятор Армстронга

на основе схемы регенеративного приемника

Блокирующий осциллятор

f = 12πRC {\ displaystyle f = {\ frac {1} {2 \ pi RC}}}

Используется любой операционный усилитель и сдвигается фаза обратной связи. Приступить к работе очень просто.

Полное уравнение {2}R_{3}(C_{1}C_{2}+C_{1}C_{3}+C_{2}C_{3})+R_{1}R_{3}(C_{1}C_ {2}+C_{1}C_{3})+R_{1}R_{2}C_{1}C_{2}}}}}} 9{2}+C_{1}R_{1}R_{2}+C_{2}R_{1}R_{2}}{C_{3}R_{3}}}}

Упрощенные уравнения

Чтобы использовать эти уравнения, C = C1 = C2 = C3 {\ displaystyle C = C_ {1} = C_ {2} = C_ {3}} и R = R1 = R2 {\ displaystyle R = R_ {1} = R_ {2 }} и Rfb = 29R {\ displaystyle R_ {fb} = 29R}

fOscillation = 12πRC6 {\ displaystyle f_ {Oscillation} = {\ frac {1} {2 \ pi RC {\ sqrt {6}}}}}

на цифровом языке: нестабильный мультивибратор

Мультивибратор

Схема имеет два состояния:

Состояние 1′:

  • Q1 включен
  • Коллектор Q1 при 0 В
  • Тестовая зарядка C1 через R2 (и Q1)
  • Напряжение на базе транзистора Q2 — это напряжение на конденсаторе C1. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере зарядки C1.
  • Q2 выключен (при базовом напряжении < 0,6 В)
  • C2 разрядка через резисторы R3 и R4
  • Высокое выходное напряжение (хотя и немного ниже напряжения питания из-за тока разряда C2 через R4)
  • Это состояние является самоподдерживающимся до тех пор, пока напряжение на базе Q2 не достигнет 0,6 В, после чего Q2 включается, и схема переходит в следующее состояние.

Состояние 2

  • Q2 включен
  • Коллектор Q2 (выходное напряжение) переходит от +В к 0В
  • Это ступенчатое изменение на C2 вызывает отрицательный импульс на базе Q1, который быстро выключает его.
  • Q1 выключен, его коллектор поднимается примерно до +V.
  • С1 разряжается через R1 и R2
  • C2 заряжается через R3 от -V до 0V до +0,6V (это может рассматриваться как разрядка, а не зарядка)
  • Напряжение на базе транзистора Q1 — это напряжение на конденсаторе C2. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере заряда C2.
  • Это состояние является самоподдерживающимся до тех пор, пока напряжение на базе Q1 не достигнет 0,6 В, после чего Q1 включается, и схема возвращается в состояние 1.

Первоначальное включение питания

При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается. Однако это означает, что на данном этапе они оба будут иметь высокие базовые напряжения и, следовательно, тенденцию к включению, а неизбежные небольшие асимметрии будут означать, что один из транзисторов будет включаться первым. Это быстро переведет схему в одно из вышеуказанных состояний, и последует колебание.

Период колебаний

Грубо говоря, продолжительность состояния 1 (высокая мощность) будет связана с постоянной времени R2.C1, поскольку она зависит от заряда C1, а продолжительность состояния 2 (низкая мощность) будет связана с постоянной времени R3.C2, поскольку он зависит от заряда C2 — и эти постоянные времени не обязательно должны быть одинаковыми, поэтому может быть достигнут настраиваемый рабочий цикл.

Однако продолжительность каждого состояния также зависит от начального состояния заряда рассматриваемого конденсатора, а это, в свою очередь, будет зависеть от величины разряда во время предыдущего состояния, что также будет зависеть от резисторов, используемых во время разряда ( R1 и R4), а также от длительности предыдущего состояния, и т.д. . В результате при первом включении период будет довольно долгим, поскольку конденсаторы изначально полностью разряжены, но период быстро сократится и стабилизируется.

Период также будет зависеть от тока, потребляемого с выхода.

Из-за всех этих неточностей на практике обычно используются более сложные ИС таймера, как описано выше.

Инвертор кольцевого генератора

Требуется нечетное количество инверторов. Использование минимального количества каскадов в генераторе позволяет достичь максимальных частот, однако это будет чувствительно к колебаниям напряжения. При использовании большего количества ступеней шум, вызванный колебаниями напряжения, сводится к минимуму. Частота не является точной из-за различий во времени перехода. Это компенсируется за счет управления током, проходящим через транзисторы. Это также позволяет вам сделать его генератором, управляемым напряжением (VCO).

КМОП-кристаллический генератор

Инверторный генератор с триггером Шмитта

Это может быть построено из микросхем серии ttl 7414, 74ls14… или из серии 4000 cmos (например: 4093).

Может использоваться вместо других осцилляторов.

Т = 1,7*RC

Стабильный RC-генератор

Это, вероятно, самый распространенный генератор для любителей электроники, потому что это обычная ИС и хорошо задокументирована.

  • См.: http://www.sentex.net/~mec1995/gadgets/555/555.html
  • широкополосные усилители
  • буферные усилители
  • кварцевые генераторы
  • эмиттерная дегенерация
  • Осциллятор Хартли
  • отрицательный отзыв
  • Генераторы, управляемые напряжением
  • дрейф осциллятора
  • Генератор Армстронга
  • Нестабильный мультивибратор
  • Блокирующий осциллятор
  • Генератор Клаппа
  • Генератор Колпитца
  • Кварцевый генератор
  • Электронный осциллятор
  • Осциллятор Хартли
  • Генератор релаксации
  • RLC-цепь
  • Генератор Ваккара
  • Осциллятор Ройера
  • OCXO (сокращение от Oven Controlled X-tal (Crystal) Oscillator) — это метод, используемый для предотвращения изменений температуры, влияющих на резонансную частоту пьезоэлектрического кристалла.

Генератор в электронике — это цепь, которая генерирует сигнал на определенной частоте. Вы можете сделать простой генератор с катушкой индуктивности и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия). Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор. Когда заряд на пластинах становится постоянным, ток затухает. Падение тока создает электродвижущую силу в катушке индуктивности, которая заставляет электроны двигаться в том же направлении, тем самым заряжая другую пластину конденсатора. Вам понадобиться:

  • 2 рулона Saran Wrap
  • Рулон алюминиевой фольги
  • 2 неизолированных провода
  • Тонкий изолированный медный провод
  • Картонная трубка
  • Батарея
90 002 Шаг 1: Создайте конденсатор следующим образом, если у вас его нет. один удобный. Разверните два рулона Saran Wrap на несколько футов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *