K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 11: Ταλαντωτές

Transcript

1 K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 11: Ταλαντωτές Γιάννης Λιαπέρδος TEI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

2 Γενικά Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 2 / 22

3 Γενικά Διάκριση Διάκριση ταλαντωτών ως προς τη μορφή του σήματος εξόδου τους V V ασταθής κατάσταση A B t ευσταθής κατάσταση Α: διέγερση, Β: χαλάρωση i αρμονικός ταλαντωτής ii ταλαντωτής χαλάρωσης t Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 3 / 22

4 Αρχές λειτουργίας Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 4 / 22

5 Αρχές λειτουργίας Αρχή λειτουργίας των αρμονικών ηλεκτρονικών ταλαντωτών Αρχή λειτουργίας ηλεκτρονικού ταλαντωτή 4 Α 1 3 V o φίλτρο f 0 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 5 / 22

6 Αρχές λειτουργίας Αρχή λειτουργίας ηλεκτρονικού ταλαντωτή Συνθήκες για τη συντήρηση ταλαντώσεων Α β 2 Vo 1 (i) Aβ=1 Α 2 Vo 1 Α 2 Vo 1 β β Aβ 1 Aβ 1 (ii) (iii) Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 6 / 22

7 Αρχές λειτουργίας Αρχή λειτουργίας ηλεκτρονικού ταλαντωτή Μοντέλο συστήματος ενισχυτή με θετική ανάδραση V i Σ e Α V o V f β Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 7 / 22

8 Αρχές λειτουργίας Αρχή λειτουργίας ηλεκτρονικού ταλαντωτή Κριτήριο Barkhausen A β = 1 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 8 / 22

9 Ορθογώνιος ταλαντωτής Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 9 / 22

10 Ορθογώνιος ταλαντωτής Κύκλωμα ορθογώνιου ταλαντωτή (Quadrature oscillator) C 1 C 2 V o Α R 1 Β R 2 Γ R 3 R 4 Δ -a V o bv o -cv o Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 10 / 22

11 Ορθογώνιος ταλαντωτής Φάση εξόδων ορθογώνιου ταλαντωτή 90 ο 180 ο V Γ =bv o 0 ο V B =-av o -90 ο Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 11 / 22

12 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 12 / 22

13 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien Κύκλωμα ταλαντωτή με γέφυρα Wien R 2 C 2 R b C 1 R 1 R a Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 13 / 22

14 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien Ισοδύναμη μορφή κυκλώματος ταλαντωτή με γέφυρα Wien V i V x V o R 2 C 2 R 1 C 1 R a R b Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 14 / 22

15 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 15 / 22

16 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης Κύκλωμα ταλαντωτή ολίσθησης φάσης (με απομόνωση βαθμίδων) kr V i C V A R V B C R V C V C C R V D V o Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 16 / 22

17 Ταλαντωτής Hartley Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 17 / 22

18 Ταλαντωτής Hartley Κύκλωμα ταλαντωτή Hartley με τελεστικό ενισχυτή R 2 V i R 1 C C V o L 1 C L 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 18 / 22

19 Ταλαντωτής Hartley Δικτύωμα ανάδρασης ταλαντωτή Hartley V o C L 1 V i L 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 19 / 22

20 Ταλαντωτής Hartley Ισοδύναμο κύκλωμα ταλαντωτή Hartley L 1 ιδεατή γη R 2 V i R 1 L 2 V o L 1 C L 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 20 / 22

21 Ταλαντωτής Colpitts Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Αρχές λειτουργίας 3 Ορθογώνιος ταλαντωτής 4 Ταλαντωτής με γέφυρα Wien 5 Ταλαντωτής ολίσθησης φάσης 6 Ταλαντωτής Hartley 7 Ταλαντωτής Colpitts Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 21 / 22

22 Ταλαντωτής Colpitts Κύκλωμα ταλαντωτή Colpitts με τελεστικό ενισχυτή R 2 V i R 1 C C V o C 1 L C 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TEI-Πελ) 11: Ταλαντωτές 22 / 22