מתנד ארמסטרונג, קולפיטס, קלאפ, הרטלי , ומתנדים נשלטים על גבי קריסטל הם מספר סוגים של מתנדי משוב LC מהדהדים (מתנד אלקטרוני LC). מתנד ארמסטרונג (הידוע גם בשם מתנד מייסנר) הוא למעשה מתנד משוב LC שמשתמש בקבלים ומשרנים ברשת המשוב שלו. ניתן לבנות את מעגל המתנד של ארמסטרונג מטרנזיסטור, מגבר תפעולי, צינור או התקנים פעילים אחרים (המגבירים). ככלל, המתנדים מורכבים משלושה חלקים בסיסיים:
- מגבר זה בדרך כלל יהיה מגבר מתח ועשוי להיות מוטה מחלקה A, B או C.
- רשת לעיצוב גלים זה מורכב ממרכיבים פסיביים כגון מעגלי פילטר האחראים על עיצוב הגל ותדירות הגל המיוצר.
- נתיב משוב חיובי חלק מאות הפלט מועבר חזרה לקלט המגבר באופן שאות המשוב מתחדש ומוגבר מחדש. אות זה הוזן שוב כדי לשמור על אות פלט קבוע ללא צורך באות קלט חיצוני כלשהו.
להלן ניתנו שני תנאים לתנודה. על כל מתנד לעמוד בתנאים אלה על מנת לבצע תנודות נאותות.
- התנודות צריכות להתרחש בתדר מסוים אחד. תדר התנודה f נקבע על ידי מעגל המיכל (L ו- C) וניתן בערך על ידי
תדירות תנודה
- משרעת התנודות צריכה להיות קבועה.
מעגל המתנד ארמסטרונג ופועלו
המתנד של ארמסטרונג משמש לייצור תפוקת גל סינוסי של משרעת קבועה ותדירות קבועה למדי בתחום ה- RF הנתון. הוא משמש בדרך כלל כמתנד מקומי בקולטנים, יכול לשמש כמקור במחוללי אותות וכמתנד לתדרי רדיו בטווח התדרים הבינוני והגבוה.
המאפיינים המזהים של מתנד ארמסטרונג
- הוא משתמש ב- מעגל מכוון LC כדי לקבוע את תדירות התנודה.
- משוב מתבצע על ידי צימוד אינדוקטיבי הדדי בין סליל המדגדג למעגל המכוון של LC.
- התדר שלו יציב למדי, ומשרעת הפלט קבועה יחסית.
מעגל המתנד ארמסטרונג ופועלו
האיור לעיל מראה מעגל ארמסטרונג טיפוסי המשתמש בטרנזיסטור BPN של NPN. המשרן L2 נקרא סליל טריקלר, זה יספק משוב (התחדשות) לקלט ה- BJT על ידי צימוד עם L1 בנפרד. חלק מהאותות במעגל הפלט מחוברים באופן אינדוקטיבי למעגל הקלט על ידי L2. מעגל הבסיס של הטרנזיסטור מכיל מעגל טנק מכוון מקביל עם L1 ו- C1. מעגל טנק זה קובע את תדירות התנודה של מעגל המתנד.
כאן C1 הוא קבלים משתנים לשינוי תדירות התנודה. הנגד Rb מספק לאויב = r את הכמות הנכונה של זרם ההטיה. זרם הטיה DC זורם מהקרקע לפולט דרך Re, מחוץ לבסיס, דרך Rb ואז חזרה לחיובי. הערך של Rb ו- Re קובע את כמות ההטיה הנוכחית (בדרך כלל Rb> Re). הנגד Re מספק ייצוב פולט למניעת בורח תרמי והקבל CE הוא הקבל העוקף של הפולט.
מעגל המתנד ארמסטרונג ופועלו
מהמעגל הנ'ל (איור), כמות הזרם המוטה של DC נקבעת על ידי ערך הנגד Rb. הקבל C בסדרה עם הבסיס (B) הוא קבל חוסם DC. פעולה זו תחסום את זרם ההטיה DC מלהזרום ל- L1 אך היא מאפשרת לאות המגיע מ- L1-C1 לעבור לבסיס. תמונה (b) מציגה את זרם האספן-פולט DC.
כאן הטרנזיסטור מוטה קדימה במעגל בסיס הפולט שלו. ואז, זרם הקולט-פולט יזרום דרכו. כך שממעגלים איור (a & b) לעיל, זרם האות מתרחש כאשר המעגל מתנודד. אז אם התנודות היו נעצרות, כלומר באמצעות פתיחת סליל המדגדג, היינו רק מתארים את זרמי DC.
האיור לעיל (ב) מציג את זרם הפולט-אספן פלט DC. כאן הטרנזיסטור מוטה קדימה במעגל בסיס הפולט שלו. ואז, זרם הקולט-פולט יזרום דרכו. כך שממעגלים איור (a & b) לעיל, זרם האות מתרחש כאשר המעגל מתנודד. אז אם התנודות היו נעצרות, כלומר באמצעות פתיחת סליל המדגדג, היינו רק מתארים את זרמי DC.
מעגל המתנד ארמסטרונג ופועלו
התרשים הנ'ל מראה היכן יזרמו האותות במתנד זה. נניח כי המתנד נועד לייצר גל סינוס ב- 1 מגה-הרץ. זה יהיה גל סינוס המשתנה מ- DC, ולא AC. מכיוון שרוב המכשירים הפעילים אינם פועלים ב- AC. כאשר מתנד ארמסטרונג מופעל, L1 ו- C1 מתח לייצר תנודות ב -1 מגה-הרץ. תנודה זו תיפול בדרך כלל עקב הפסדים במעגל הטנקים (L1 & C1). המתח המתנודד על פני L1 ו- C1 מונח על גבי זרם ההטיה DC במעגל הבסיס. אז זרם אות 1MHz זורם במעגל הבסיס כמוצג לעיל (בקו ירוק).
כאן הזרם דרך הנגד Re הוא זניח (ההתנגדות הקיבולית של CE ב -1 מגה-הרץ תהיה 1/10 מהערך של RE). כעת, אות 1MHz זה במעגל הבסיס גורם לאות 1MHz במעגל הקולט (כחול אקווה). הקבל על פני הסוללה עוקף את האות סביב האספקה. האות המוגבר זורם בסליל המדגדג. סליל הדגדוג (L2) מחובר באופן אינדוקטיבי ל- L1 ו- L3 בו זמנית. כדי שנוכל לקחת אות פלט מוגבר מ- L3.
יתרונות וחסרונות
- היתרון העיקרי הוא שבניית מתנדים צינוריים מסוג ארמסטרונג באמצעות קבל כוונון בו צד אחד מוחרק. הוא מייצר תדר יציב וצורת גל מוגברת ביציבות.
- החיסרון העיקרי במעגל זה הוא שהתנודות האלקטרומגנטיות שנוצרו עשויות להכיל הרמוניות מפריעות מאוד, שאינן רצויות ברוב המקרים.
יישומים של מתנד ארמסטרונג
- הוא משמש להפקת אותות הפלט הסינוסי עם תדירות גבוהה מאוד.
- הוא משמש בדרך כלל כמתנד מקומי בקולטנים.
- משתמשים בו ב הרדיו והתקשורת הניידת.
- משמש כמקור במחוללי אותות וכמתנד לתדרי רדיו בתחום התדרים הבינוניים והגבוהים.
לפיכך, מדובר בסך הכל במתנדים של ארמסטרונג ויישומיו. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל ספק בנוגע למושג זה או ליישום פרויקטים של חשמל ואלקטרוניקה, אנא הוסף את הצעותיך החשובות על ידי הערה בסעיף ההערות להלן. הנה שאלה בשבילך, מהם התנאים לתנודה?
