इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर

जनरेटर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत की ऊर्जा को आवश्यक आवृत्ति और शक्ति के विभिन्न रूपों के साथ वैकल्पिक वर्तमान ऊर्जा (विद्युत चुम्बकीय दोलनों) में परिवर्तित करते हैं।

रेडियो प्रसारण, चिकित्सा, रडार में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर, एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स, माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम आदि का हिस्सा हैं।

कोई भी इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम आंतरिक या बाहरी जनरेटर के बिना पूरा नहीं होता है जो इसके संचालन की गति निर्धारित करता है। जनरेटर के लिए बुनियादी आवश्यकताएं - कंपन आवृत्ति की स्थिरता और आगे के उपयोग के लिए उनसे संकेतों को हटाने की क्षमता।

इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर का वर्गीकरण:

1) आउटपुट सिग्नल के रूप के अनुसार:

- साइनसोइडल सिग्नल;

- आयताकार सिग्नल (मल्टीवाइब्रेटर);

- रैखिक रूप से भिन्न वोल्टेज सिग्नल (CLAY) या उन्हें सॉटूथ वोल्टेज जनरेटर भी कहा जाता है;

- विशेष आकार के संकेत।

2) उत्पन्न दोलनों की आवृत्ति से (सशर्त):

- कम आवृत्ति (100 kHz तक);

- उच्च आवृत्ति (100 kHz से ऊपर)।

3) उत्तेजना विधि द्वारा:

— स्वतंत्र (बाहरी) उत्तेजना के साथ;

- स्व-उत्तेजना (ऑटोजेनरेटर) के साथ।

ऑटोजेनरेटर - एक स्व-उत्तेजित जनरेटर, बाहरी प्रभाव के बिना, ऊर्जा स्रोतों की ऊर्जा को निरंतर कंपन में परिवर्तित करना, उदाहरण के लिए, एक कंपन सर्किट।

चित्रा 1 - जनरेटर का ब्लॉक आरेख

इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर सर्किट (चित्र 1) एम्पलीफायरों के समान योजनाओं के अनुसार बनाए गए हैं, केवल जनरेटर के पास इनपुट सिग्नल स्रोत नहीं है, इसे एक सकारात्मक प्रतिक्रिया संकेत (PIC) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। हम आपको याद दिलाते हैं कि फीडबैक इनपुट सर्किट में आउटपुट सिग्नल के हिस्से का स्थानांतरण है। फीडबैक लूप संरचना द्वारा आवश्यक तरंग प्रदान की जाती है। दोलन आवृत्ति सेट करने के लिए, ओएस सर्किट एलसी या आरसी सर्किट पर बनाए जाते हैं (आवृत्ति कैपेसिटर रिचार्ज समय निर्धारित करती है)।

PIC सर्किट में उत्पन्न सिग्नल एम्पलीफायर के इनपुट पर लागू होता है, जिसे एक कारक K द्वारा प्रवर्धित किया जाता है और आउटपुट में भेजा जाता है। इस स्थिति में, आउटपुट से सिग्नल का हिस्सा PIC सर्किट के माध्यम से इनपुट में वापस आ जाता है, जहां इसे K के एक कारक द्वारा क्षीण किया जाता है, जो जनरेटर के आउटपुट सिग्नल के निरंतर आयाम को बनाए रखने की अनुमति देगा।

स्वतंत्र बाहरी उत्तेजना (चयनात्मक एम्पलीफायरों) के साथ थरथरानवाला इसी आंशिक सीमा के साथ शक्ति प्रवर्धक हैं, जिनमें से इनपुट एक थरथरानवाला से एक विद्युत संकेत है। इन। केवल एक निश्चित आवृत्ति बैंड को बढ़ाया जाता है।

आरसी जनरेटर

कम-आवृत्ति जनरेटर बनाने के लिए, परिचालन एम्पलीफायरों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जैसे कि पीआईसी सर्किट, साइनसॉइडल दोलनों की दी गई आवृत्ति f0 प्रदान करने के लिए RC सर्किट स्थापित किए जाते हैं।

आरसी सर्किट फ्रीक्वेंसी फिल्टर हैं- डिवाइस जो एक निश्चित फ्रीक्वेंसी रेंज में सिग्नल पास करते हैं और गलत रेंज में नहीं जाते हैं।इस मामले में, फीडबैक लूप के माध्यम से, एम्पलीफायर को एम्पलीफायर के इनपुट में वापस खिलाया जाता है, जिसका अर्थ है कि केवल एक निश्चित आवृत्ति या आवृत्ति बैंड को बढ़ाया जाता है।

चित्रा 2 मुख्य प्रकार के आवृत्ति फिल्टर और उनकी आवृत्ति प्रतिक्रिया (एएफसी) दिखाता है। आवृत्ति प्रतिक्रिया फ़िल्टर की बैंडविड्थ को आवृत्ति के कार्य के रूप में दिखाती है।

चित्रा 2 - आवृत्ति फिल्टर के प्रकार और उनकी आवृत्ति प्रतिक्रिया

फ़िल्टर के प्रकार:

- लो-पास फिल्टर (एलपीएफ);

- हाई-पास फिल्टर (HPF);

- बैंड पास फिल्टर (बीपीएफ);

- फ्रीक्वेंसी फिल्टर (FSF) को ब्लॉक करना।

फिल्टर ऊपर या नीचे एक कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी एफसी की विशेषता होती है, जिसमें सिग्नल का तेज क्षीणन होता है। पासबैंड और अस्वीकृति फिल्टर भी IFP (RFP नॉन-पास) बैंडविड्थ की विशेषता है।

चित्रा 3 साइनसोइडल जेनरेटर का आरेख दिखाता है। प्रतिरोधों R1, R2 के OOS सर्किट का उपयोग करके आवश्यक लाभ निर्धारित किया गया है। इस स्थिति में, PIC सर्किट एक बैंडपास फ़िल्टर है। गुंजयमान आवृत्ति f0 सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है: f0 = 1 / (2πRC)

उत्पन्न दोलनों की आवृत्ति को स्थिर करने के लिए, क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्रों का उपयोग आवृत्ति ट्यूनिंग सर्किट के रूप में किया जाता है। क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र एक पतली खनिज प्लेट है जो क्वार्ट्ज होल्डर में लगाई जाती है। जैसा कि आप जानते हैं, क्वार्ट्ज है पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव, जो इसे विद्युत दोलन सर्किट के समतुल्य प्रणाली के रूप में उपयोग करना और गुंजयमान गुणों को रखना संभव बनाता है। आमतौर पर 10-8 और नीचे के क्रम में आवृत्ति अस्थिरता के साथ क्वार्ट्ज प्लेटों की गुंजयमान आवृत्ति कुछ किलोहर्ट्ज़ से लेकर हजारों मेगाहर्ट्ज तक होती है।

चित्रा 3 - एक आरसी साइन लहर जनरेटर का आरेख

मल्टीवीब्रेटर इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर हैं स्क्वायर वेव सिग्नल.

ज्यादातर मामलों में मल्टीवीब्रेटर एक मास्टर ऑसिलेटर का कार्य करता है जो पल्स या डिजिटल एक्शन सिस्टम में बाद के नोड्स और ब्लॉक के लिए ट्रिगर इनपुट दालों को उत्पन्न करता है।

चित्र 4 एक IOU-आधारित सिमेट्रिक मल्टीवीब्रेटर का आरेख दिखाता है। सममित - एक आयताकार नाड़ी का नाड़ी समय विराम समय tpause = tpause के बराबर होता है।

IOU सकारात्मक प्रतिक्रिया से आच्छादित है - एक सर्किट R1, R2 सभी आवृत्तियों पर समान रूप से कार्य करता है। गैर-विक्षेपण इनपुट पर वोल्टेज स्थिर है और प्रतिरोधों R1, R2 के प्रतिरोध पर निर्भर करता है। आरसी सर्किट के माध्यम से ओओएस का उपयोग करके मल्टीवीब्रेटर का इनपुट वोल्टेज उत्पन्न होता है।

चित्रा 4 - एक सममित बहुकंपित्र की योजनाबद्ध

आउटपुट वोल्टेज स्तर + उसैट से -यूएस और इसके विपरीत बदलता है।

यदि आउटपुट वोल्टेज यूआउट = + उसैट, कैपेसिटर चार्ज किया जाता है और इन्वर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज यूसी कार्य तेजी से बढ़ता है (चित्र 5)।

समानता Un = Uc के साथ, आउटपुट वोल्टेज Uout = -Us में एक तेज बदलाव होगा, जिससे कैपेसिटर की ओवरचार्जिंग हो जाएगी। जब समानता -Un = -Uc पहुँच जाती है, तो Uout की स्थिति फिर से बदल जाएगी। प्रक्रिया दोहराई जाती है।

चित्रा 5 - मल्टीवाइब्रेटर ऑपरेशन के लिए समय आरेख

आरसी सर्किट के समय स्थिरांक को बदलने से परिवर्तन होता है संधारित्र का चार्जिंग और डिस्चार्जिंग समय, और इसलिए मल्टीवीब्रेटर की दोलन आवृत्ति। इसके अलावा, आवृत्ति PIC मापदंडों पर निर्भर करती है और सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है: f = 1 / T = 1 / 2t और = 1 / [2 ln (1 + 2 R1 / R2)]

यदि t और ≠ tp के लिए असममित आयताकार दोलनों को प्राप्त करना आवश्यक है, तो असममित मल्टीवीब्रेटर्स का उपयोग किया जाता है, जिसमें संधारित्र को अलग-अलग सर्किट में अलग-अलग समय स्थिरांक के साथ रिचार्ज किया जाता है।

इनपुट पर शॉर्ट ट्रिगर पल्स के संपर्क में आने पर आवश्यक अवधि के एक आयताकार वोल्टेज पल्स बनाने के लिए एक सिंगल वाइब्रेटर (वेटिंग मल्टीवीब्रेटर्स) को डिज़ाइन किया गया है। मोनोवाइब्रेटर्स को अक्सर इलेक्ट्रॉनिक टाइम डिले रिले कहा जाता है।

तकनीकी साहित्य में और भी बहुत कुछ है। वन-शॉट का नाम वेटिंग मल्टीवाइब्रेटर है।

एक मोनोवाइब्रेटर की एक दीर्घकालिक स्थिर अवस्था होती है, वह संतुलन जो ट्रिगर पल्स लागू होने से पहले होता है। दूसरी संभावित अवस्था अस्थायी रूप से स्थिर है। यूनीब्रेटर एक ट्रिगर पल्स की कार्रवाई के तहत इस राज्य में प्रवेश करता है और इसमें सीमित समय के लिए टीवी हो सकता है, जिसके बाद यह स्वचालित रूप से अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाता है।

एकल-शॉट उपकरणों के लिए मुख्य आवश्यकताएं आउटपुट पल्स की अवधि की स्थिरता और इसकी प्रारंभिक अवस्था की स्थिरता हैं।

रैखिक वोल्टेज जनरेटर (क्ले) आवधिक संकेत बनाते हैं जो रैखिक रूप से भिन्न होते हैं (सॉटूथ दालें)।

सॉटूथ दालों को काम करने वाले स्ट्रोक टीपी की अवधि, वापसी स्ट्रोक की अवधि और आयाम उम (चित्रा 6, बी) की विशेषता है।

समय पर वोल्टेज की एक रैखिक निर्भरता बनाने के लिए, एक स्थिर धारा वाले संधारित्र के आवेश (या निर्वहन) का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। CLAY की सबसे सरल योजना चित्र 6 में दिखाई गई है, a।

जब ट्रांजिस्टर वीटी बंद हो जाता है, तो कैपेसिटर सी 2 को प्रतिरोध आर 2 के माध्यम से बिजली आपूर्ति द्वारा चार्ज किया जाता है। इस स्थिति में, संधारित्र में वोल्टेज और इसलिए आउटपुट पर रैखिक रूप से बढ़ता है।जब एक सकारात्मक पल्स आधार पर आता है, तो ट्रांजिस्टर खुलता है और संधारित्र तेजी से अपने कम प्रतिरोध के माध्यम से निर्वहन करता है, जो आउटपुट वोल्टेज को शून्य और इसके विपरीत तेजी से कमी प्रदान करता है।

क्ले का उपयोग सीआरटी में बीम स्कैनिंग उपकरणों, एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स (एडीसी) और अन्य रूपांतरण उपकरणों में किया जाता है।

चित्रा 6 - ए) रैखिक रूप से बदलते वोल्टेज के गठन के लिए सबसे सरल योजना बी) ट्रियन दालों का समय आरेख।